波的形成和传播教案(启发式)

波的形成和传播【教学目的】1.理解机械波是机械振动在介质中的传播过程，而不是介质的迁移．2.理解波是传递能量的一种方式．3.知道什么是横渡，什么是波峰和波谷；知道什么是纵波，什么是疏部和密部．【教学重点】1.机械波概念的建立．2.分析波传递的是运动形式和能量．3.波动和振动的区别和联系．【教学难点】1.机械波的形成．2.机械波的特点．【教学媒体】波的演示器、柔软长绳、投影仪．【教学方法】通过演示实验，引导、启发学生思考，总结规律和结论．【教学过程】一、引入新课师：向平静的水面投一颗石子，水面受到石子的撞击，水面上会出现什么现象呢？把绳子的一端固定在远处，用手拿着另一端，上下抖动，又会出现什么现象呢？（启发学生的想象力，引导学生正确描述上述两种现象）生：水面受到石子的撞击，开始振动，这种振动并不停留在一点，而是以水波的形式向四周传去；绳上出现一列凸凹相间的波由一端向另一端传去（图1）．师：上述水波和绳波是怎么形成的呢？这节课我们就来学习这种新的运动形式——机械波．板书课题：波的形成和传播二、讲授新课板书：1.波的形成．师：同学们思考一下，水波和绳波是怎么被激起的？生：水面的某处受到石子的撞击开始振动激起了水波；用手拿着绳的一端上下抖动激起了绳波．师：想象一下，如果仅有某点的振动，而脱离开它周围的介质，能形成波吗？生：不能．（通过回答上述问题，引导学生归纳出形成机械波的条件）板书：（l）形成机械波的条件：有机械振动（有波源）．有介质．师：有振动是否一定有波动？有波动是否一定有振动？生：不一定；一定．师：为什么机械振动能沿介质由近及远地传播，形成机械波呢？同学们阅读课本第五段．（学生带着上述问题阅读课本，教师引导学生总结出以下两点）（l）从介质本身的性质看，介质可以看成由大量质点组成，而相邻的质点间具有相互作用力．（2）当介质中某一质点受到某种作用而振动时，由于质点间的相互作用它会牵动邻近质点振动起来．这邻近的质点又会带动它邻近的质点振动起来．这样振动就会由近及远地传播出去，从而形成机械波．（教师出示波的演示器，说明波的演示器上的各国片代表了介质中的各质点，并慢摇演示器的手柄，让学生观察质点被依次带动，从而形成机械波的过程）板书：（2）机械波：机械振动在介质中的传播过程叫机械波．师：（再次慢摇手柄，让学生注意观察、对比）沿波的传播方向，后面质点的振动情况与前面质点的振动情况有何差异？生：远离波源的质点的振动总落后于靠近波源的质点．（教师继续演示，让学生观察）．师：（l）某一时刻的波形——（2）另一时刻的波形——（引导学生总结出以下结论）（1）在同一瞬间，各质点到达的位置不同（即位移不同），从总体上形成该瞬间的波形．（2）不同时刻的波形不同．板书：（3）机械波是大量质点依次振动的总体表现．（为使学生更好地理解这一形成过程，在此举一模拟例子）师：如果我们请十位学生上讲台来做体操，每个学生都做同样的一种动作；一跷起脚使身体变高，二还原，三直体蹲下，四还原．要求从排头开始，依次每一个学生比他前面的一个慢一拍，十个学生都动起来以后，会出现什么局面呢？生：会看到此起彼伏的情况．师：再如全运会的团体操也是一幅波的生成图．板书：2.波的传播．师：波在传播过程中能否把振动质点传播出去？生：不能．师：在波的传播过程中，介质中各质点怎样运动？（教师用波的演示器演示后，学生总结出答案）生：各质点只能在其平衡位置附近振动．师：从运动学角度来分析，波传播的是什么？（教师用波的演示器演示，启发学生得出）生：波传播的是振动形式．板书：（正）从运动学的角度分析：波传播的是振动形式，介质中的各质点并不随波向传播方向迁移，各质点只能在其平衡位置附近振动．师：大家知道振动起来的物体具有能量，那么，在介质中本来静止的质点，随着波的传来，开始振动起来，这说明了什么？生：这表明它获得了能量．师：质点获得的能量是从哪里来的？生：是从波源传递来的．师：波在传播振动的同时，也将波源的振动能量传递出去．板书：（2）从能量的角度来分析：波是传递能量的一种方式．板书：3.波的分类．（用波的演示器演示出两类波的形成，并直接指出它们分别为横波和纵波）师：横波的传播方向与各质点的振动方向是什么关系？生：垂直．师：横渡所呈现的外形有什么特点？生：横波的外形呈现凸部（波峰）、凹部（波谷）．师：纵波的传播方向与各质点的振动方向是什么关系？生：平行．师：纵波所呈现的外形有什么特点？生：纵波的外形呈现密部、疏部．板书：4.波动和振动．师：从波的形成来分析，波动与振动有何联系？生：振动是波动的成因；波动是振动在介质中的传播．板书：（1）振动是波动的成因；波动是振动在介质中的传播．师：波动与振动有何区别？（教师演示，引导学生得出如下结论）生：振动是单个质点在其平衡位置附近做往复运动的“个体行为”；波动则是大量彼此相连的质点将波源的振动在空间传播的“群体行为”．板书：（2）振动：单个质点的个体行为．波动：大量质点的群体行为．三、反馈练习（出示如图2所示的投影片）1.关于振动和波的关系，下列说法正确的是（）A.有机械波必有振动．B.有机械振动必有波．C.离波源远的质点振动得慢．D.波源停振时，介质中的波立即停住．2.在课本所示的装置中，如果使金属球垂直于弹簧在水平方向来回振动，弹簧中形成的波是纵波还是横波？3.一列波由波源向周围介质扩展开去，由此可知（）A.介质中各质点由波源向外扩展．B.质点的振动由波源向外传播．C.质点的振动能量由波源向外传播．D.各质点只是振动而不发生迁移．4.右图表示某时刻一列横波的波形，此刻波中P点的振动方向向下，试确定这列波的传播方向．图2四、课堂总结本节课要重点掌握：（l）波动的物理实质．（2）波动与振动的区别和联系．（在板书中用红笔画出）五、布置作业课后练习．