物理選修3-4滬科版2.1機(jī)械振動的傳播教學(xué)設(shè)計(jì)

1、機(jī)械振動的傳播知識目標(biāo)1、知道直線上機(jī)械波的形成過程2、知道什么是橫波，知道波峰和波谷；知道什么是縱波，知道疏部和密部 3、知道"機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播，形成機(jī)械波"知道波在傳播運(yùn)動形成的同時(shí)也傳遞了能量4、通過學(xué)習(xí)使學(xué)生能明白用語言交流是利用聲波傳遞信息等生活中的機(jī)械波能力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)象的觀察能力以及對科學(xué)的探究精神教學(xué)建議 本節(jié)重點(diǎn)是理解形成機(jī)械波的物理過程；學(xué)習(xí)中掌握振動質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動只在平衡位置附近振動，并不隨波遷移。知道橫波和縱波的區(qū)別是波形不同，橫波有波峰、波谷，而縱波有疏部和密部認(rèn)真分析下列問題：1、機(jī)械波能離開媒質(zhì)向外傳播嗎?(解答)不能機(jī)械波一定要依賴媒質(zhì)

2、才能傳播，若沒有媒質(zhì)，相鄰質(zhì)點(diǎn)間的相互作用就不能發(fā)生，前一個質(zhì)點(diǎn)就不能帶動后一質(zhì)點(diǎn)振動，所以振動形式無法傳播出去2、日常生活中，發(fā)現(xiàn)球掉入池塘里，能否通過往池塘丟人石塊，借助石塊激起的水波把球沖到岸邊呢?（解答）不能向水中投入石塊，水面受到石塊的撞擊開始振動，形成水波向四周傳去這是表面現(xiàn)象，實(shí)際上水波向四周傳播而水只是上下振動并不向外遷移，所以球也僅僅是上下振動而不會向岸邊運(yùn)動教學(xué)設(shè)計(jì)示例（一）教學(xué)目標(biāo)1、明確機(jī)械波的產(chǎn)生條件；掌握機(jī)械波的形成過程及波動傳播過程的特征。2、了解機(jī)械波的種類極其傳播特征；掌握描述機(jī)械波的物理量(波長、頻率、周期、波速)。   3、要注意觀察演

3、示實(shí)驗(yàn)，對波的產(chǎn)生條件及形成過程有較深刻的理解，同時(shí)要求學(xué)生認(rèn)真分析課本的插圖。 4、通過學(xué)習(xí)機(jī)械波使學(xué)生能解釋生活中的現(xiàn)象。（二）教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)械波的形成過程及描述；（三）教學(xué)難點(diǎn)：機(jī)械波的形成過程及描述。（四）教學(xué)用具：   1、演示繩波的形成的長繩；并用課件展示。2、橫波、縱波演示儀；并用課件展示。3、用幻燈展示機(jī)械波 。  （五）教學(xué)過程引入新課我們已學(xué)習(xí)過機(jī)械振動，它是描述單個質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動形式，這一節(jié)課我們來學(xué)習(xí)由大量質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的彈性媒質(zhì)整體的一種運(yùn)動形式機(jī)械波。1、機(jī)械波的產(chǎn)生條件演示水波：教師用幻燈機(jī)做實(shí)驗(yàn)：使平靜的水面振動，會看到水面上一圈圈起伏不平的波

4、紋逐漸向四周傳播出去，形成水波。演示繩波：用手握住繩子的一端上下抖動，就會看到凸凹相間的波向繩的另一端傳  播出去，形成繩波。以上兩種波都可以叫做機(jī)械波。教師提問：水波離開水能看到上面的現(xiàn)象嗎？繩波離開繩行嗎？學(xué)生回答：不行。教師提問：當(dāng)振動停止后我們又看到了什么現(xiàn)象？學(xué)生回答：傳出去的仍然在傳播，以后水（繩）都靜止不動了。請學(xué)生總結(jié)：（教師可引導(dǎo)）(1)機(jī)械波的概念：機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播就形成機(jī)械波(2)機(jī)械波的產(chǎn)生條件：振源和介質(zhì)。振源產(chǎn)生機(jī)械振動的物質(zhì)，如在繩波中的手的不停抖動就是振源。介質(zhì)傳播振動的媒質(zhì)，如繩子、水。2、機(jī)械波的形成過程（用課件把繩波的運(yùn)動展示）(1)介質(zhì)模

5、型：把介質(zhì)看成由無數(shù)個質(zhì)點(diǎn)彈性連接而成，可以想象為(圖1所示)(2)機(jī)械波的形成過程：由于相鄰質(zhì)點(diǎn)間力的作用，當(dāng)介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動時(shí)，就會帶動周圍的質(zhì)點(diǎn)振動起來，從而使振動向遠(yuǎn)處傳播。例如：圖2表示繩上一列波的形成過程。圖中1到18各小點(diǎn)代表繩上的一排質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)間有彈力聯(lián)系著。圖中的第一行表示在開始時(shí)刻(t0)各質(zhì)點(diǎn)的位置，這時(shí)所有質(zhì)點(diǎn)都處在平衡位置。其中第一個質(zhì)點(diǎn)受到外力作用將開始在垂直方向上做簡諧運(yùn)動，設(shè)振動周期為T，則第二行表示經(jīng)過了T4時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的位置，這時(shí)質(zhì)點(diǎn)1已達(dá)到最大位移，正開始向下運(yùn)動；質(zhì)點(diǎn)2的振動較質(zhì)點(diǎn)1落后一些，仍向上運(yùn)動；質(zhì)點(diǎn)3更落后一些，此時(shí)振動剛傳到了質(zhì)點(diǎn)4。第三行

6、表示經(jīng)過了T2時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的位置，這時(shí)質(zhì)點(diǎn)1又回到平衡位置，并繼續(xù)向下運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)4剛到達(dá)最大位移處，此時(shí)振動傳到了質(zhì)點(diǎn)7。依次推論，第四、五、六行分別表示了經(jīng)過3T4、和5T4后的各質(zhì)點(diǎn)的位置，并分別顯示了各個對應(yīng)時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)所排列成的波形。教師講解后，請學(xué)生討論機(jī)械波在傳播過程中的特點(diǎn)：3、對機(jī)械波概念的理解(1)機(jī)械波是構(gòu)成介質(zhì)的無數(shù)質(zhì)點(diǎn)的一種共同運(yùn)動形式；(2)當(dāng)介質(zhì)發(fā)生振動時(shí)，各個質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波遷移，機(jī)械波向外傳播的只是機(jī)械振動的形式(演示橫波演示器)；(3)波是傳播能量的一種方式。4、波的種類：按波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動方向可以將波分為兩類：橫波和縱波

7、。(1)橫波的定義：質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向垂直。波形特點(diǎn)：凸凹相間的波紋(觀察橫波演示器)，叫起伏波。如圖3波形所示。(2)縱波的定義：質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向在一條直線上。波形特點(diǎn)：疏密相間的波形，又叫疏密波。如圖4波形所示。舉例：聲波是縱波，其中：振源聲帶，介質(zhì)空氣、液體、固體。聲波在空氣中的傳播速度大約為：340m/s；聲波在水中中的傳播速度大約為：1500m/s；聲波在鋼鐵中的傳播速度大約為：5000m/s；地震波既有橫波又有縱波。其中橫波和縱波的傳播速度不同。水波既不是橫波也不是縱波，叫做水紋波。六、波動和振動的比較：類別振動波動研究現(xiàn)象單個質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動介質(zhì)

8、中大量質(zhì)點(diǎn)的集體振動力的來源質(zhì)點(diǎn)受到指向平衡位置的回復(fù)力作用介質(zhì)中相鄰質(zhì)點(diǎn)間相互作用的彈力運(yùn)動性質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動是變加速運(yùn)動在同一種介質(zhì)中波動的傳播速度不變聯(lián)系振動是波動的起因,有振動不一定有波波動是振動的傳播有波一定有振動課堂練習(xí)1下列有關(guān)機(jī)械振動和機(jī)械波的說法中正確的是（BCD ）A某物體做機(jī)械振動，它周圍就一定產(chǎn)生機(jī)械波B波源停止振動后，已形成的機(jī)械波仍能在介質(zhì)中繼續(xù)傳播C機(jī)械波傳播的只是機(jī)械振動的形式和能量，參與波動的質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移D振動是變速的，波動在同種介質(zhì)中是勻速的2、下列說法不正確的有（AC）A聲波在空氣中傳播時(shí)是縱波，在水中傳播時(shí)是橫波B波不但傳遞能量，還能傳遞信息C質(zhì)點(diǎn)振動的方向總是垂直于波傳播的方向D一切機(jī)械波的傳播均需要介質(zhì)3、關(guān)于機(jī)械波的論述，下列說法正確的是（BCD）A、在機(jī)械波的形成過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波一起發(fā)生遷移。B、介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不隨波一起發(fā)生遷移，只是在平衡位置附近沿波的傳播方向往復(fù)振動。C、機(jī)械波傳播的是機(jī)械振動這種運(yùn)動形式。D、介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動周期是相同的。4、區(qū)分橫波和縱波的依據(jù)是（ C ）A、質(zhì)點(diǎn)沿水平方向還是豎直方向振動B、波沿水平方向還是