10.1 波的形成和传播 [高二物理教案10-1]

[高二物理教案10-1] 10.1  波的形成和传播 

一、教学目标

1、知识目标：

①知道直线上机械波的形成过程 

②知道什么是横波,波峰和波谷

③知道什么是纵波,密部和疏部 

④知道“机械振动在介质中传播，形成机械波”，知道波在传播运动形式的同时也传递了能量

2、能力目标：

①培养学生进行科学探索的能力 

②培养学生观察、分析和归纳的能力 

③培养学生的空间想象能力和思维能力

3．情感目标：

①培养学生细心、认真、一丝不苟做实验的品质，进而培养学生实事求是的科学态度和良好的工作作风  

②培养学生互相团结、分工协作的团队精神

二、教学重点、难点分析

机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点，也是本节课的难点。

解决方案：通过课堂实验和课件演示以及巩固练习来突破重难点，同时引导学生看书

三、教学方法

实验探索和计算机辅助教学

四、教具

丝带、波动演示箱、水平悬挂的长弹簧、音叉、计算机、投影仪、大屏幕、自制CAI课件

五、教学过程

（－）引入新课

［演示］抖动丝带的一端，产生一列凹凸相间的波在丝带上传播（激发兴趣，引出课题）

在这个简单的例子中，我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动，请同学们再举出几个有关波的例子。（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。）

学生会列举水波、声波、无线电波、光波。教师启发，大家听说过地震吗？学生会想到地震波。

水波、声波、地震波都是机械波，无线电波、光波都是电磁波。这一章我们学习机械波的知识，以后还会学习电磁波的知识。

【板书】机械波

（二）进行新课

现在学习第一节，波的形成和传播。

【板书】一、波的形成和传播

［演示］拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端，产生一列疏密相间的波沿弹簧传播；

［演示］敲击音叉，听到声音，这是声波在空气中传播（指明，虽然眼睛看不到波形，但它客观存在，也是疏密相间的波形）

（演示实验，进一步为学生提供感性认识，激发兴趣）

师生共同分析，得出波产生的条件：①波源，②介质。（为研究波的形成奠定基础）

波是怎样形成的呢？为什么会有不同的波形？波传播的是什么呢？（设置疑问，激发学生的探究欲望）

【板书】实验探索

发放“探索波的形成和传播规律”的实验报告，进行实验探索并完成实验报告。

实验目的：探索波的形成原因和传播规律

实验（一），学生分组实验：每两人一条丝带（60cm左右），观察丝带上凹凸相间的波。

实验步骤：

（1）、将丝带一端用手指按在桌面上，手持另一端沿水平桌面抖动，在丝带上产生一列凹凸相间的波向另一端传播。

（2）、在丝带上每隔大约2~3cm用墨水染上一个点，代表丝带上的质点。重复步骤（1）。观察丝带上的质点依次被带动着振动起来，振动沿丝带传播开去，在丝带上形成凹凸相间的波。

①思考：丝带的一端振动后，为什么后面的质点能被带动着运动起来？_________________如果将丝带剪断，后面的质点还能运动吗？___________

②分析：丝带上凹凸相间的波形是怎样产生的？___________________（可以参阅课本第3页）

③观察丝带上的质点是否随波向远处迁移？__________

实验（二），观察波动演示器上凹凸相间的波：（因器材有限，可以教师操作，引导学生注意观察）

实验步骤：

（1）、逆时针转动摇柄，演示屏上的质点排成一条水平线。（表示各质点都处在平衡位置）

（2）、顺时针转动摇柄，各个质点依次振动起来。（注意观察各个质点振动的先后顺序）

现象：①后面的质点总比前面的质点开始振动的时刻_______，从总体上看形成凹凸相间的波。

②各质点的振动沿________方向，波的传播沿_______方向，质点振动方向与波的传播方向_______。

③质点是否沿波的传播方向迁移？_______

这种波叫做横波，在横波中凸起的最高处叫做波峰，凹下的最低处叫做波谷。

实验（三），观察弹簧上产生的疏密相间的波。

实验步骤：

（1）、拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端，产生一列疏密相间的波沿弹簧传播。

（2）、在弹簧上某一位置系一根红布条，代表弹簧上的质点，重复步骤（1）。

①观察:：红布条是否随波迁移？________说明了什么？_____________

②分析：弹簧上疏密相间的波形是怎样产生的？____________________（类比丝带上波产生的分析方法，锻炼学生的知识迁移能力）

实验（四），观察波动演示器上疏密相间的波：

实验步骤：

（1）、逆时针转动摇柄，演示屏上的质点排成一条水平线。

（2）、顺时针转动摇柄，各个质点依次振动起来。

现象：①后面的质点总比前面的质点开始振动的时刻________，从总体上看形成疏密相间的波。

②各质点的振动沿________，波的传播沿_______方向，质点振动方向与波的传播方向_______。

③质点是否沿波的传播方向迁移？_______

这种波叫做纵波，在纵波中最密处叫做密部，最疏处叫做疏部。

分析实验得出结论：

①不论横波还是纵波，介质中各个质点发生振动并不随波迁移。因此，波传播的是_________________，而不是介质本身。

②波传来前，各个质点是静止的，波传来后开始振动，说明他们获得了能量。这个能量是从波源通过前面的质点传来的。因此：波是传递_________的一种方式。

【板书】1、机械振动在介质中的传播，形成机械波。

2、机械波的分类：横波、纵波

3、波传播的是振动形式，是振动的能量。

师生双边活动，实验探索，总结规律。（从感性认识上升到理性认识，实现认识上的第一次飞跃。）

（三）计算机辅助教学：

1、波的分类演示

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