山東省聊城四中高二物理機械波單元教學設計

1、第十二章 機械波單元教學設計教材分析本章是第十一章“機械振動”教學內容的延伸和擴展。機械振動只討論物體的運動狀態(tài)隨時間的變化，而波動討論的是振動在空間介質中的傳播。本章著重介紹有關波的共性的知識，如波的形成和傳播、波長、頻率、波速、波傳播的規(guī)律、波的圖像、波的反射和折射、波的干涉、衍射、多普勒效應等。本章的學習內容是以后學習光波和電磁波的重要基礎。機械波內容可分為2單元。第1單元包括第1節(jié)至第3節(jié)，講述波的基本概念。首先分析說明彈性介質中某處發(fā)生振動時，由于介質相鄰部分間存在彈性相互作用，振動部分介質要帶動鄰近部分介質振動，使振動沿介質傳播出去。在深入細微地分析橫波和縱波形成過程的基礎上，明確

2、指出介質傳出的是振動，介質本身并不傳播，并進一步指出波傳遞能量和信息。接著介紹橫波的圖象，說明橫波波形圖的意義，強調波形圖象與振動圖象的區(qū)別。根據(jù)對振動傳播過程、橫波波形圖的空間周期性的分析，簡單、準確地給出了波長的定義，說明介質質點的振動周期或頻率也叫波的周期或頻率，得出波的傳播的重要公式v=f=/t，并舉例說明其應用。第2單元包括第4節(jié)至第6節(jié)，講述波的傳播特性。首先介紹了波的衍射與波的干涉現(xiàn)象，說明衍射和干涉是波動特有的現(xiàn)象。之后介紹多普勒效應，說明波源與觀察者相對運動時觀察者接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，多普勒效應在現(xiàn)代科技中有重要的應用。最后介紹了波的空間傳播規(guī)律惠更斯原理，并用惠

3、更斯原理解釋了波的反射和折射現(xiàn)象。學情分析“機械波”是物理教學中的難點。以前學生學過之后，往往反映“機械波”枯燥乏味，抽象難懂。從機械振動（研究單一質點的振動）到機械波（研究多個質點同時又不同步的振動），對學生的理解力和空間想象力都有較高的要求。波的圖象和振動的圖象形式上差別不大，理解不深的同學極易混淆。波的干涉和衍射內容抽象、復雜，學生往往不易掌握。聲波的多普勒效應在生活中比較常見，學生易于接受。教學目標知道機械波的形成過程和產生條件。能區(qū)分橫波和縱波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。知道什么是簡諧波。理解波的圖象的物理意義。知道什么是波長、頻率和波速；理解它們之間的關系。知道什么是波的衍

4、射現(xiàn)象和發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。知道什么是波的干涉現(xiàn)象和發(fā)生明顯干涉現(xiàn)象的必要條件。感受多普勒效應，初步定性解釋多普勒效應產生的原因。了解惠更斯原理，能用它解釋波的反射和折射現(xiàn)象。教學策略1、波的形成過程及傳播過程是一個重點和難點內容，可以通過“人浪”表演使學生體驗到“機械波”是由近向遠的傳播過程，再通過建模，讓學生自我發(fā)現(xiàn)：在介質中，前面質點振動，帶動后面質點也跟著振動，但時間上有延遲，大量質點相互“配合”形成機械波；質點只是在各自的平衡位置附近振動，不會隨波遷移；機械波傳播的是“機械振動”這種運動形式；機械波傳遞過程中攜帶能量和信息。并通過播放錄像、模擬動畫等方法加深理解，幫助學生逐步體會

5、和理解本節(jié)知識。2、波的圖象也是本章的教學重點和難點，我們要采用多種教學手段，如通過波動箱或者利用多媒體動畫課件模擬演示各個時刻的波形，幫助學生在頭腦中形成正確的物理圖景。3、波長、頻率和波速這一節(jié)可以通過自學、討論探究、交流的方式進行。4、波的衍射和干涉這一節(jié)，要突出實驗中觀察到的現(xiàn)象，幫助學生從中歸納出結論，不要在理論上進行討論因此，不要引導學生探究諸如“為什么會發(fā)生衍射？”，“為什么發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物尺寸比波長小？”等問題所以，教學中要注意創(chuàng)造條件做好實驗，并充分利用課本提供的圖片進行講解5、多普勒效應在生活中常見并有趣，通過生活實例引出多普勒效應容易引起學生興趣，激發(fā)學生的主動探究欲。由于聲波看不見摸不著可以有cai課件來形象直觀地解釋多普勒效應形成的過程。6、惠更斯原理這節(jié)，大綱中對它的教學要求屬于a層次講解本節(jié)內容應注意配合相應的演示實驗，讓學生通過觀察現(xiàn)象得出結論，還可以多舉實例幫助學生認識不要在理論上進行太多分析。課時安排第1節(jié) 波的形成和傳播 1課時第2節(jié) 波的圖象 1課時第3節(jié) 波長、