第四章D机械波

资源信息表标题第四章D机械波关键词机械波波源介质横波横波的形成过程描述本教学设计包括：一、教学任务分析二、教学目标三、教学重点与难点四、教学方法五、教学资源六、教学设计思路七、教学流程八、教案示例学科高中物理一年级第一册第四章D节语种汉语媒体格式.doc学习者学生资源类型文本类素材课程类型高中基础型课程作者薛玉萍单位上海市闵行中学地址上海市闵行区沪闵路955号[e-mail]第四章D机械波执教：上海市闵行中学薛玉萍一、教学任务分析机械波是在学习了匀速圆周运动后，对机械运动的进一步学习，是周期运动知识的深化和延伸，同时也是为波的描述、交流电、电磁波等后续知识作准备。本设计以匀速圆周运动、机械振动等周期运动的知识为基础，围绕着波的形成过程展开。通过生活中一些常见的现象和演示实验，使学生对机械波有一个初步的认识，产生进一步探究的愿望。通过学生的“人浪演示”的情景实验，制造悬念，使学生“悟物穷理”，然后通过多媒体动画模拟横波传播波形，再次为学生构建了逼真的物理情景，让学生清楚地观察到各个质点的运动情况及波的运动形式。经交流、讨论，建立正确的机械波及相关的物理概念。通过实验，观察横波的传播方向与质点振动方向的关系，进一步理解横波的概念。通过“人浪”情景和“大家谈”的方式分步观察和讨论，强调波动中的联带作用，说明波动与个别质点运动间的区别。本设计强调学生主动参与、合作探究，使学生在获得亲身体验感受的基础上，理解机械波的产生过程，同时感受分析、比较，归纳等科学方法，感悟合作对探究的重要作用。二、教学目标l、知识与技能（1）知道形成机械波的两个条件：波源和介质，理解机械横波的概念。（2）理解波动与其它物体运动形式的区别。知道波传播的只是运动形式，介质并没有随波迁移。（3）知道横波的形成过程。（4）通过实验以及对物理现象的观察、分析、归纳活动，提高科学探究的技能。2、过程与方法（1）观察日常生活中常见的“波”，体会“波”与振动的区别，学习观察与分析的方法。（2）通过“人浪”实验，感受波的形成过程。3、情感、态度与价值观通过实物演示、计算机模拟等建立机械波概念的过程，提高对物理学科的学习兴趣。同时通过学生的“人浪“演示，提高团结协作的精神和树立实事求是的科学态度。三、教学重点与难点重点：机械波的形成过程及其产生的条件。难点：机械波与其它物体运动形式的区别。四、教学资源(1)多媒体播放课前录好的课件：一片树叶落到平静的水面上形成一列水波向外传播。(2)绳子、窗帘等(3)波动（横波、纵波）演示器、实物投影仪、音叉。五、教学设计思路本设计围绕机械波的形成过程展开。本设计的基本思路是：通过生活中常见的典型事例及学生亲自参与的“人浪演示”，创设物理情景，制造悬念，使学生“悟物穷理”，并充分运用现代信息技术平台，以多媒体动画模拟横波的产生过程，通过交流、讨论，建立正确的波及相关的物理概念。本设计要突出的重点是：机械波的形成过程及其产生的条件。方法是：通过生活中常见的典型事例及学生亲自参与的“人浪演示”，制造悬念，并充分运用现代信息技术平台，以多媒体动画模拟横波的产生过程，让学生清楚地观察到各个质点的运动情况及波的运动形式，从而理解（1）振动是形成波的原因，有波一定有产生波的振源；但有振动不一定会形成波，从而找出形成机械波的条件。（2）波是传递能量的一种形式。本设计要突破的难点是：机械波与其它物体运动形式的区别。方法是：通过“人浪”情景和“大家谈”的方式分步解决：在“人浪”情景中，教师让学生先“手肩互搭”（参见本设计“教案示例”中的附图）做一次，再将手放开，还让第一个同学蹲下、站起做上下振动（这时不能形成“人浪”），强调波动中的联带作用；在“大家谈”中，要让学生谈清楚麦杆间不存在联带作用，说明波动与个别质点运动间的区别。本设计首先通过学生参与的“人浪”演示，激发学生的学习兴趣；然后通过实验、多媒体演示等教学活动，使学生充分感受知识获得的过程，感悟物理学研究的方法，逐步养成良好的学习习惯。完成本设计的内容约需2课时。六、教学流程1、教学流程图情景Ⅰ观察活动II课件1产生波的条件波的概念活动I“人浪”横波的特征活动III大家谈波与其它运动的区别情景Ⅱ课件22、流程图说明情景Ⅰ观察“水波”情景，引入波的概念，让学生了解什么是波并总结出“波就是振动由近及远的传播”。活动Ⅰ“人浪”“人浪”情景，由多个学生共同参与完成的实验，教师引导学生探究，逐渐理解波的产生条件及其在传播过程中的一些特点，从而突出本节课的重点。通过这个学生亲身体验的实验，以往学生常犯的一个“波向前传播过程中质点会随波迁移”的错误将不会再犯。活动Ⅱ课件1利用多媒体课件，使学生进一步观察波在传播过程中有哪些特点。情景Ⅱ课件2横波演示仪，目的在扩展波的内涵，建立横波的概念。活动Ⅲ大家谈“麦浪”情景，将这节课的教学推向一个更高层次，使这节课的难点“波动与其它物体运动的区别”通过“大家谈”的方式得以解决。2、教学的主要环节本设计可分为四个主要环节：第一环节，通过生活中一些常见的现象和演示实验，使学生对机械波有一个初步的认识，产生进一步探究的愿望。第二环节，通过学生参与的“人浪演示”的情景实验和计算机模拟，使学生理解机械波的形成过程及其产生的条件。。第三环节，通过实验，观察横波的传播方向与质点振动方向的关系，进一步理解横波的概念。第四环节，通过“人浪”情景和“大家谈”的方式分步观察和讨论，强调波动中的联带作用；说明波动与个别质点运动间的区别。七、教案示例情景引入（一）设问1质点在大小与位移成正比，方向始终指向平衡位置的回复力作用时就会作简谐振动。如果作简谐振动的质点与周围的质点间有力的相互作用时，那么它的振动对周围质点会有什么影响?[录像1]（背景:一个平静的池溏）一个小球由空中落向水面，观察看到的现象。[演示1]在讲台桌上放好一根长绳，让一个同学手握住一端静止不动，另一个同学握住另一端让其上下振动，请同学描绘一下所看到的现象。探索研究（一）设问2这列波是如何产生的？又是如何传播的？（让学生充分讨论后让一个同学代表发言，总结出机械波的产生）设问3在日常生活中还遇到过其它的机械被吗?（学生积极举手发言：抖动窗帘形成的布波、声带振动形成声波等）情景引入（二）为了让学生体验感悟机械波，课堂上让部分身高相近的学生紧挨着站到教室内走道上，手肩互搭（如图1，告诫参与学生保持联带关系不要松手并注意平衡不要摔倒），然后让排头的一名同学蹲下、站起做上下振动，由于联带关系，精彩的“人浪”展现于学生眼前(如图2),学生惊喜万分，兴趣盎然，跃跃欲试。学生有了亲身的体验后，老师引导探究。探索研究（二）通过“人浪”实验，教师设计一系列问题，让学生回答，使学生逐渐理解机械波产生的条件。设问4①同学为什么“钩肩搭臂”?这样做有何作用?②后一位同学与前一位同学相比，有何异同?③人浪沿水平方向传播，人随“人浪”迁移了吗?④形成“人浪”要具备哪些条件?⑤是不是有振动就一定会形成波?（学生一一回答，并总结出产生机械波的条件：波源、介质）（动画演示时可分几个层次进行：①让质点上下振动，先让学生看整体波形；②分段演示；③改变振源起振方向，再观察一个周期波形）播放多媒体动画，进一步理解波在传播过程中有哪些特点？波在传播时传递了什么?（小组讨论，然后班级交流）归纳总结（用多媒体）1、在波的传播过程中，总是近波源点带动远波源点，使振动沿波的传播方向传递出去。2、振源每完成一次全振动，波形就向波的传播方向前进一定的距离。在波向外传播过程中，质点本身只在其平衡位置附近振动，不沿波的传播方向运动，所以波是传递能量的形式。3、每个质点的起振方向都与波源的起振方向相同。且它们都与波源具有相同的振动周期（频率）和振幅。到此，学生就可以比较出波动与其它物体运动形式的区别了，难点也就解决了。情景引入（三）教师再拿出横波波动演示仪，让两个学生演示，全班学生观察横波波形的特点。然后提出问题讨论。探索研究（三）设问5：这个实验演示由于机械振动而引的机械波，这列机械波有什么特点?(若一个学生答不全，可让其它学生再补充)教师总结：这种波叫做横波，它的主要特点是传播方向与质点振动方向垂直。[录像2]（背景:一块金黄式的麦地）一阵风吹过麦地，形成一片麦浪滚滚的景象。[大家谈]滚滚的麦浪是波吗?学生通过前面的学习，已经对波的概念有了很深的了解，但可能对质点间的相互作用了解得不够深刻，通过大家谈，进一步明确波的概念，巩固本节课所学的内容。（这一段很重要，一定要让学生谈清楚）巩固练习1、下列说法正确的是()A、振动就是波，波就是振动。B、有振动一定有波。C、有波一定有振动。D、有波未必有振动。2、足球看台上的观众常做“人浪”助兴，这当中蕴含着机械波的哪个特点()A、机械波产生时，离波源近的原点先振动，离波源远的质点后振动B、机械波产生时，介质中的每个质点都在自己的平衡位置往复运动，质点并不随被迁移。C、机械波产生时将波源的振动形式向外传递。D、以上均是。布置作业略