上海名校課堂高中物理 機械波的描述教案 滬科版.doc

機械波的描述班級_姓名_實踐一：實踐二：yxyxOO思考實踐三：一列振幅是2.0cm、頻率是4.0Hz的簡諧波，以32cm/s的速度沿圖中的x軸方向傳播，在某時刻，x坐標為-7.0cm處的媒質(zhì)質(zhì)點正好經(jīng)平衡位置且向y軸負方向運動。（1）請計算這列波的波長=_cm。（2）請在下圖中畫出此時刻的波形圖（要求至少畫兩個波長）。yOOxA機械波的描述控江中學吳群英【教學目標】知識能力目標：1 研究波的產(chǎn)生和運動過程，理解波形圖和波的傳播規(guī)律2 結(jié)合波的產(chǎn)生過程，利用波形圖理解波的周期和頻率、波長和波速計算方法過程目標：利用學習過的頻閃照片方法，研究波形運動，培養(yǎng)實驗探究能力情感態(tài)度目標：培養(yǎng)觀察現(xiàn)象、分析問題的探究精神【教學重點】1 機械波的傳播規(guī)律2 機械波的描述物理量：波長、波速和周期頻率【教學難點】1 機械波傳播過程中的波形變化規(guī)律2 波形運動與波上質(zhì)點運動的區(qū)分【教學流程】實驗引入波形圖波形運動頻率周期波長波速知識歸納和應(yīng)用【教學過程】課題引入：上節(jié)課同學們初步研究了波的產(chǎn)生過程。通過學習認識到，機械波是機械振動在介質(zhì)中的傳播。這節(jié)課我們將以橫波為研究對象，進一步探究在物理中用那些物理量來描述機械波，以及這些物理量之間存在怎樣的關(guān)系。學生實驗觀察：利用筷子和細繩制造一列繩波，觀察波形與波形運動。（實驗方法：一位同學將繩子一端固定，另一位同學用筷子在桌面上左右振動，形成繩波。一、波的圖像：學生觀察實驗視頻，歸納實驗現(xiàn)象：（1）有上下起伏的波浪線（2）波浪線在向前移動著問題1：實驗中波形運動的很快，如何看清某個時刻的波形呢？由問題一引出波形圖。學生回答：牌照（定格）。通過通過快照記錄下波的圖形就是波形圖。波形圖記錄了某個時刻波上每個質(zhì)點相對于平衡位置的位移。l 波形圖記錄了某一時刻波上每個質(zhì)點的相對平衡位置的位移。問題2：波形圖圖形有何特點？學生回答：不斷重復（周期性圖像）二、波的描述物理量1 波長（）：（1）波形圖中，兩個相鄰波峰（波谷）間的距離。學生通過觀察橫波演示儀：波形的產(chǎn)生過程對應(yīng)著振動的傳遞過程。當波源轉(zhuǎn)動一次時，質(zhì)點鏈上恰好形成一個完整的波形。學生歸納波長的定義：波源振動一個周期，波向前推進的距離。同時觀察到波源振動一個周期，波向前傳播一個波長的距離，半個周期波傳播半個波長的距離。問題3：波的傳播是勻速的嗎？如何驗證這一結(jié)論？學生回答：利用頻閃照片研究，若在相同時間內(nèi)，波傳播的距離相同，則波的傳播是勻速的。學生實踐1：學生研究四張波形照片，測量任意一點的運動路程，發(fā)現(xiàn)相同時間內(nèi)運動路程相同，可以證明波的傳播是勻速的。時間間隔1/25秒。2 波速（v）：通過實驗研究，我們發(fā)現(xiàn)在均勻介質(zhì)中的傳播是勻速的。問題4：波形在傳播過程中是上下起伏的嗎？（1） 孤波演示：通過觀察一列孤波的傳播過程，學生發(fā)現(xiàn)，波在傳播過程中，波形并未如想象的一般上下起伏變化。而是保持形狀向前運動（整體平移）（2） 通過慢放實驗視頻，觀察波形的平移。體會波形傳播與生活錯覺的差異。（3） 實驗中之所以容易產(chǎn)生波形上下起伏的錯覺，原因在于我們既觀察到了波源的上下振動，有注意到向前運動的波形，將兩者的運動錯誤的融合在一起而形成的錯覺。問題5：波長與波速之間有何關(guān)系？學生回答：由于波源振動一個周期時間里，波傳播的距離是一個波長，對比勻速直線運動公式，s=vt，所以=vT。（1）由于在振源振動一個周期（T）的時間內(nèi)，波前進的距離為一個波長（），所以根據(jù)勻速直線運動速度公式：（2）機械波在介質(zhì)中的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，不同的介質(zhì)中波速不同。問題6：波長與波速關(guān)系式中的周期和頻率是指什么運動？學生回答：質(zhì)點振動的周期和頻率。3 頻率和周期：所謂波的頻率和周期，就是波形上每一個支點的振動周期和頻率。由于波上的每一個質(zhì)點都是在前一質(zhì)點的帶領(lǐng)下做受迫振動，所以所有質(zhì)點的振動周期和頻率均和波源相同。學生實踐2：下圖是實驗中的一張照片，若波源剛振動了一個周期，試畫出波源再振動T/4后的波形。學生實踐3：上圖中質(zhì)點A的運動方向？方法一：質(zhì)點A是在前一個質(zhì)點的帶動下運動的，由于前一個質(zhì)點在A點上面，所以A點將向上運動。方法二：根據(jù)上一題中所畫的T/4之后的波形，可以發(fā)現(xiàn)質(zhì)點A已經(jīng)運動到波峰位置，所以A向上運動。課堂總結(jié)：今天我們學習了描述波的幾個物理量，請同學簡單歸納一下。學生回答：學習了波長、波速和周期、頻率。這幾個物理量之間存