2023學(xué)年完整公開課版波的形成

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單元設(shè)計(jì)【課時(shí)安排建議】第1節(jié)

波的形成1課時(shí)第2節(jié)

波的描述2課時(shí)第3節(jié)

波的反射、折射和衍射2課時(shí)第4節(jié)

波的干涉1課時(shí)第5節(jié)

多普勒效應(yīng)1課時(shí)1波的形成1.通過(guò)觀察和分析,認(rèn)識(shí)波是振動(dòng)的傳播,知道波在傳播振動(dòng)形式的同時(shí)也傳播能量和信息.2.能對(duì)波動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行分析和推理,認(rèn)識(shí)波的形成過(guò)程.3.能區(qū)別橫波和縱波,知道什么是波峰和波谷、密部和疏部.4.知道機(jī)械波的概念和形成機(jī)械波的條件.本節(jié)主要研究機(jī)械波的形成過(guò)程,定性認(rèn)識(shí)波的一些基本特征.教材首先引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析繩波是如何產(chǎn)生與傳播的,讓學(xué)生了解繩波在整體上看是一列凹凸相間的波形在傳播,而在個(gè)體上看是繩中各質(zhì)點(diǎn)隨時(shí)間上下振動(dòng),各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻位移不同,同一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻位移不同,從而幫助學(xué)生初步建立波動(dòng)的觀念.然后根據(jù)波的傳播方向與振動(dòng)方向的關(guān)系給出橫波和縱波的定義,建立波的傳播的兩種模型.最后給出機(jī)械波的概念,通過(guò)一定的分析和推理讓學(xué)生得到形成機(jī)械波的條件,從而知道機(jī)械波具有哪些主要的物理特征.機(jī)械波的形成過(guò)程是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn),對(duì)波的形成的分析和推理凸顯對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培育.波動(dòng)是一種特殊的運(yùn)動(dòng),通過(guò)對(duì)波的學(xué)習(xí)可以深化學(xué)生的運(yùn)動(dòng)觀念,但學(xué)生對(duì)波的認(rèn)識(shí)和理解需要一個(gè)過(guò)程,教學(xué)中不可急于求成,應(yīng)該注意選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式.教師可通過(guò)播放錄像、動(dòng)畫,組織小組實(shí)驗(yàn)或體驗(yàn)活動(dòng)等方法為學(xué)生提供豐富的感性材料.然后重點(diǎn)分析波的形成過(guò)程,在學(xué)生親身體驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上對(duì)波動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行分析和推理,從而建立對(duì)機(jī)械波的認(rèn)識(shí).注意運(yùn)用學(xué)生已有的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)來(lái)分析和研究波的基本特征和規(guī)律.新課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平

1.理解機(jī)械波的形成過(guò)程和產(chǎn)生條件

2.知道機(jī)械波的種類——橫波和縱波的概念

3.明確機(jī)械波傳播的特點(diǎn)

1.知道機(jī)械波的產(chǎn)生條件,理解機(jī)械波的形成過(guò)程

2.知道橫波和縱波的概念

3.知道機(jī)械波傳播的特點(diǎn)

4.逐步體會(huì)和理解波的形成和傳播及橫波、縱波的概念學(xué)習(xí)任務(wù)一:對(duì)波的形成的理解[教材鏈接]

閱讀教材第58~59頁(yè),填寫波的形成的相關(guān)知識(shí)(1)波動(dòng):振動(dòng)的

稱為波動(dòng),簡(jiǎn)稱波.

(2)波動(dòng)的形成:介質(zhì)中相鄰質(zhì)點(diǎn)之間存在

,當(dāng)振源振動(dòng)時(shí),它就會(huì)帶動(dòng)相鄰質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),使振動(dòng)由振源處

傳播.

(3)波源:由于外來(lái)的擾動(dòng),會(huì)引起某一質(zhì)點(diǎn)

,首先振動(dòng)的這個(gè)

稱為波源.

傳播相互作用力向外振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)

學(xué)習(xí)任務(wù)一:對(duì)波的形成的理解圖3-1-1[答案]如圖所示

變式1(多選)下列關(guān)于機(jī)械波的說(shuō)法中正確的是 (

)A.波傳播過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)也隨著波移動(dòng)B.相鄰質(zhì)點(diǎn)間一定有相互作用力C.前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)帶動(dòng)相鄰的后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)一定落后于前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)D.離波源越遠(yuǎn),質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率越小學(xué)習(xí)任務(wù)一:對(duì)波的形成的理解BC[解析]

波傳播過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;因相鄰質(zhì)點(diǎn)間有相互作用力,前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)帶動(dòng)相鄰的后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),故后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)一定落后于前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),選項(xiàng)B、C正確;所有質(zhì)點(diǎn)做受迫振動(dòng),頻率與波源的頻率相等,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.變式2

如圖3-1-2所示為波沿著一條固定的繩子向右剛好傳播到B點(diǎn)時(shí)的波形,由圖可判斷出A點(diǎn)剛開始振動(dòng)的方向是 (

)A.向左 B.向右C.向下 D.向上學(xué)習(xí)任務(wù)一:對(duì)波的形成的理解圖3-1-2D[解析]

由題意知,圖中波向右傳播,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)B的振動(dòng)方向是向上,而波剛好傳到質(zhì)點(diǎn)B,由波的特性知,各質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源的起振方向相同,所以波源A開始振動(dòng)的方向是向上,選項(xiàng)D正確.

學(xué)習(xí)任務(wù)一:對(duì)波的形成的理解圖3-1-3D學(xué)習(xí)任務(wù)一:對(duì)波的形成的理解

圖3-1-31.波動(dòng)的實(shí)質(zhì)是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用力,介質(zhì)中離波源近的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng).2.由于波中各質(zhì)點(diǎn)做的是受迫振動(dòng),所以各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都相同,等于波源振動(dòng)的周期.3.波中各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng),并不隨波遷移.4.在波的傳播過(guò)程中,所有質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向都相同,都與波源開始振動(dòng)的方向一致.學(xué)習(xí)任務(wù)一:對(duì)波的形成的理解波的分類橫波縱波波的定義

質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向

的波叫作橫波

質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向

的波叫作縱波

物理量

波峰和波谷:在橫波中,凸起的

叫作波峰,凹下的

叫作波谷

密部和疏部:在縱波中,質(zhì)點(diǎn)分布

的位置叫作密部,質(zhì)點(diǎn)分布

的位置叫作疏部

[教材鏈接]

閱讀教材第59~61頁(yè),填寫波的傳播的相關(guān)知識(shí)(1)橫波和縱波相互垂直在同一直線上最高處最低處最密最疏學(xué)習(xí)任務(wù)二:對(duì)橫波和縱波的理解(2)機(jī)械波①定義:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中

,形成了機(jī)械波.

②形成條件:振動(dòng)的

和傳播振動(dòng)的

.

③實(shí)質(zhì)a.波在傳播的過(guò)程中,把“振動(dòng)”這種運(yùn)動(dòng)形式傳播出去.b.波在傳播的過(guò)程中,將波源的能量傳遞出去,即波是傳遞能量的一種方式.c.波在傳播的過(guò)程中,可以將信息傳遞出去.傳播波源介質(zhì)學(xué)習(xí)任務(wù)二:對(duì)橫波和縱波的理解例2

下列關(guān)于橫波和縱波的說(shuō)法正確的是 (

)A.橫波中的質(zhì)點(diǎn)做的是振動(dòng),縱波中的質(zhì)點(diǎn)是沿波傳播的方向運(yùn)動(dòng)B.縱波中的質(zhì)點(diǎn)做的是振動(dòng),橫波中的質(zhì)點(diǎn)是沿波傳播的方向運(yùn)動(dòng)C.橫波形成波峰和波谷,縱波形成疏部和密部D.橫波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一條直線上,縱波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直[解析]

無(wú)論是橫波還是縱波,在傳播的過(guò)程中,質(zhì)點(diǎn)都只在平衡位置附近振動(dòng),并不隨波遷移,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;由橫波和縱波的知識(shí)可知,選項(xiàng)D錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確.學(xué)習(xí)任務(wù)二:對(duì)橫波和縱波的理解C變式

日本福島曾經(jīng)發(fā)生過(guò)里氏9.0級(jí)大地震,已知地震中的縱波和橫波在地表附近的傳播速度分別是9.1km/s和3.7km/s,在某地的觀測(cè)站中,記錄了縱波和橫波到達(dá)該地的時(shí)間差為5.4s.(1)求這個(gè)觀測(cè)站與震中的距離x;(2)觀測(cè)站首先觀察到的是上下振動(dòng)還是左右搖晃?

學(xué)習(xí)任務(wù)二:對(duì)橫波和縱波的理解分類質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)和波的傳播方向特征實(shí)例橫波

質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直

交替、間隔出現(xiàn)波峰和波谷

縱波

質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一條直線上

交替、間隔出現(xiàn)密部和疏部

橫波和縱波的區(qū)別學(xué)習(xí)任務(wù)二:對(duì)橫波和縱波的理解

ACD

2.關(guān)于機(jī)械波的形成和傳播,下列說(shuō)法中正確的是 (

)A.振動(dòng)是波動(dòng)的成因,波動(dòng)是振動(dòng)的傳播B.一旦波源振動(dòng)起來(lái),介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)也就同時(shí)開始振動(dòng)C.波動(dòng)過(guò)程是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)移動(dòng)的過(guò)程D.橫波的傳播需要介質(zhì),縱波的傳播不需要介質(zhì)A[解析]

振動(dòng)是波動(dòng)的成因,波動(dòng)是振動(dòng)的傳播,故A正確;機(jī)械波的形成可表述為離波源近的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn),故離波源近的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)早一些,故B錯(cuò)誤;波動(dòng)過(guò)程是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形式由近及遠(yuǎn)移動(dòng),而質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移,故C錯(cuò)誤;機(jī)械橫波與縱波的傳播都需要介質(zhì),故D錯(cuò)誤.3.關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波,下列說(shuō)法中正確的是 (

)A.物體做機(jī)械振動(dòng)時(shí),一定產(chǎn)生機(jī)械波B.沒有機(jī)械振動(dòng)時(shí),也可能形成機(jī)械波C.有機(jī)械波時(shí),一定有質(zhì)點(diǎn)做機(jī)械振動(dòng)D.機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的產(chǎn)生無(wú)關(guān)C[解析]

機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播稱為機(jī)械波,所以有機(jī)械波時(shí),一定有機(jī)械振動(dòng),而有機(jī)械振動(dòng)時(shí),若沒介質(zhì),則不會(huì)形成機(jī)械波,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤.1.(機(jī)械波的形成和傳播)(多選)關(guān)于機(jī)械波的形成和傳播,下列說(shuō)法中正確的是 (

)A.物體做機(jī)械振動(dòng),一定產(chǎn)生機(jī)械波B.后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng),只是時(shí)間落后一步C.參與振動(dòng)的各質(zhì)點(diǎn)有相同的頻率D.機(jī)械波是質(zhì)點(diǎn)隨波遷移,也是振動(dòng)能量的傳遞BC[解析]

機(jī)械波的形成必須具備的兩個(gè)條件:振源和介質(zhì).若只有物體做機(jī)械振動(dòng),而其周圍沒有傳播這種振動(dòng)的介質(zhì),則遠(yuǎn)處的質(zhì)點(diǎn)不可能振動(dòng)起來(lái)形成機(jī)械波,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;振源振動(dòng)帶動(dòng)它周圍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),將振動(dòng)形式由近及遠(yuǎn)地傳播開,故后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是跟著先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)重復(fù)振動(dòng),振動(dòng)頻率相同,只是時(shí)間上落后一步,故選項(xiàng)B、C正確;形成機(jī)械波的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng),并不隨波遷移,離振源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的能量是通過(guò)各質(zhì)點(diǎn)的傳遞從振源獲得的,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2.(機(jī)械波的形成和傳播)(多選)下列關(guān)于機(jī)械波的說(shuō)法中正確的是 (

)A.機(jī)械波的傳播方向就是波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向B.機(jī)械波的傳播方向就是振動(dòng)的能量傳遞的方向C.機(jī)械波傳播的是振動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)形式,質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移D.機(jī)械波不但能傳遞能量,而且能傳遞信息BCD[解析]

在機(jī)械波形成的過(guò)程中,介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng),傳播方向與振動(dòng)方向可以垂直(橫波),也可以平行(縱波),故A錯(cuò)誤;機(jī)械波在傳播振動(dòng)形式的過(guò)程中,同時(shí)將能量由近及遠(yuǎn)地傳遞,傳播方向就是振動(dòng)的能量傳遞的方向,故B正確;2.(機(jī)械波的形成和傳播)(多選)下列關(guān)于機(jī)械波的說(shuō)法中正確的是 (

)A.機(jī)械波的傳播方向就是波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向B.機(jī)械波的傳播方向就是振動(dòng)的能量傳遞的方向C.機(jī)械波傳播的是振動(dòng)