《第1節(jié)波的形成和描述》教學(xué)設(shè)計(jì)(部級(jí)優(yōu)課)-物理教案

《波的形成和傳播》第一課時(shí)陜西洋縣中學(xué)景家曜教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能：①明確機(jī)械波的產(chǎn)生條件②知道什么是橫波,波峰和波谷，什么是縱波,密部和疏部③掌握機(jī)械波的形成過程及波動(dòng)傳播過程的特征 過程與方法：通過學(xué)生觀察、分析和歸納鍛煉學(xué)生的空間想象能力和思維能力情感態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索的能力以及學(xué)生互相團(tuán)結(jié)、分工協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)械波的形成過程及傳播規(guī)律 教學(xué)難點(diǎn)：機(jī)械波的形成原因和特點(diǎn)教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)探索和多媒體輔助教學(xué)教具：繩、波動(dòng)演示箱、計(jì)算機(jī)、投影儀、自制課件教學(xué)過程：(一)引入新課【小活動(dòng)】演示：（繩波）----用手握住繩子的一端上下抖動(dòng)，就會(huì)看到凸凹相間的波向繩的另一端傳播出去，形成繩波。在這個(gè)簡(jiǎn)單的例子中，我們接觸到一種廣泛存在的運(yùn)動(dòng)形式——波動(dòng)，請(qǐng)同學(xué)們?cè)倥e出幾個(gè)有關(guān)波的例子。學(xué)生會(huì)列舉水波、聲波、光波。教師啟發(fā)，大家聽說過地震嗎？學(xué)生會(huì)想到地震波。水波、聲波、地震波都是機(jī)械波，今天我們就來共同學(xué)習(xí)機(jī)械波的知識(shí)，第一節(jié)波的形成和傳播。(二)新課教學(xué)一．機(jī)械波分析以上水波，繩波等波引導(dǎo)學(xué)生得出概念。1．機(jī)械波的概念：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成機(jī)械波2．波的形成條件(提問)平靜的水中不投石子，即給水沒有施加振動(dòng)，水面上有沒有水波(機(jī)械波)？沒有．(演示提問)如果手拿繩子的一端不抖動(dòng)，保持靜止，那么，繩子上各處有沒有振動(dòng)？有沒有繩波？——沒有．可見要產(chǎn)生水波，就必須給水施加振動(dòng)；要產(chǎn)生繩波，就必須手拿繩子的一端進(jìn)行上下振動(dòng)，這就是物理上講的振源也叫做波源，這是產(chǎn)生波的一個(gè)條件．(提問)如果有振源而沒有水、繩子即媒介物能不能產(chǎn)生波？——不能．物理上把水、繩子等媒介物叫做介質(zhì)，可見介質(zhì)也是產(chǎn)生波的另一個(gè)條件．師生共同分析，得出波產(chǎn)生的條件：①波源，②介質(zhì)。（兩者缺一不可）(提問)波是怎樣形成的呢？3．機(jī)械波的形成過程【動(dòng)畫演示】(1)介質(zhì)模型：把介質(zhì)看成由無數(shù)個(gè)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)的彈力的作用，當(dāng)介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，就會(huì)帶動(dòng)周圍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來，從而使振動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播。例如：4.機(jī)械波的傳播特點(diǎn)【學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究】：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾剿鞑ǖ膫鞑ヒ?guī)律實(shí)驗(yàn)（一），學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：每一組一條絲帶或繩（60cm左右），觀察絲帶上凹凸相間的波。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）、將絲帶一端用手指按在桌面上，手持另一端沿水平桌面抖動(dòng)，在絲帶上產(chǎn)生一列凹凸相間的波向另一端傳播。（2）、在絲帶上每隔大約2~3cm用墨水染上一個(gè)點(diǎn)或在繩上系一個(gè)小物體，代表絲帶上的質(zhì)點(diǎn)。重復(fù)步驟（1）。觀察絲帶上的質(zhì)點(diǎn)依次被帶動(dòng)著振動(dòng)起來，振動(dòng)沿絲帶傳播開去，在絲帶上形成凹凸相間的波。思考：各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)？觀察絲帶上的質(zhì)點(diǎn)是否隨波向遠(yuǎn)處遷移？實(shí)驗(yàn)（二），觀察波動(dòng)演示器上凹凸相間的波：（因器材有限，可以教師操作，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察）實(shí)驗(yàn)步驟：（1）、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，演示屏上的質(zhì)點(diǎn)排成一條水平線。（表示各質(zhì)點(diǎn)都處在平衡位置）（2）、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)起來。（注意觀察各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的先后順序）現(xiàn)象：①后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻_______，從總體上看形成凹凸相間的波。②各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)沿________方向，波的傳播沿_______方向，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向_______。③質(zhì)點(diǎn)是否沿波的傳播方向遷移？_______這種波叫做橫波，在橫波中凸起的最高處叫做波峰，凹下的最低處叫做波谷。實(shí)驗(yàn)（三），觀察波動(dòng)演示器上疏密相間的波：實(shí)驗(yàn)步驟：（1）、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，演示屏上的質(zhì)點(diǎn)排成一條水平線。（2）、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)起來?，F(xiàn)象：①后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻________，從總體上看形成疏密相間的波。②各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)沿________，波的傳播沿_______方向，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向_______。③質(zhì)點(diǎn)是否沿波的傳播方向遷移？_______這種波叫做縱波，在縱波中最密處叫做密部，最疏處叫做疏部。分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：①不論橫波還是縱波，介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)并不隨波遷移。因此，波傳播的是_________________，而不是介質(zhì)本身。②波傳來前，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)是靜止的，波傳來后開始振動(dòng)，說明他們獲得了能量。這個(gè)能量是從波源通過前面的質(zhì)點(diǎn)傳來的。因此：波是傳遞_________的一種方式。師生雙邊活動(dòng)，實(shí)驗(yàn)探索，思考問題，總結(jié)規(guī)律。(共同小結(jié))機(jī)械波的特點(diǎn)：eq\o\ac(○,1)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只在各自平衡位置附近做機(jī)械振動(dòng)，并不沿波的傳播方向發(fā)生遷移．eq\o\ac(○,2)沿波的傳播方向，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)依次開始振動(dòng)，距離波源愈近，愈先開始振動(dòng)．eq\o\ac(○,3)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振幅，振動(dòng)周期，起振方向都與振源質(zhì)點(diǎn)相同eq\o\ac(○,4)機(jī)械波向外傳播的只是機(jī)械振動(dòng)的形式，波是傳播能量的一種方式。二．機(jī)械波的分類結(jié)合學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究，分別演示橫波和縱波，讓學(xué)生仔細(xì)觀察和比較介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向的區(qū)別，通過觀察，給出波的分類及相關(guān)概念．（三）、學(xué)以致用1.關(guān)于波下列說法正確的是（）A.有機(jī)械振動(dòng)就有機(jī)械波B.沒有機(jī)械波就沒有機(jī)械振動(dòng)C.有機(jī)械波就一定有機(jī)械振動(dòng)D.機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過程，它是傳遞能量的一種方式2.關(guān)于機(jī)械波下列說法正確的是（）A.波源停止振動(dòng)，波的傳播立即停止B.介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率C.介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向一定垂直于波的傳播方向D.介質(zhì)中振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過一段時(shí)間沿波的傳播方向向前運(yùn)動(dòng)一段距離3.一列橫波沿繩子向右傳播，某時(shí)刻繩子形成如圖所示的形狀，對(duì)此時(shí)繩上A、B、C、D、E、F六個(gè)質(zhì)點(diǎn)（）A．它們的振幅相同B．質(zhì)點(diǎn)D和F的速度大小相同C．質(zhì)點(diǎn)A和C的速度大小相同D．質(zhì)點(diǎn)B和C都將隨波向右移動(dòng)4.沿繩傳播的一列機(jī)械波，當(dāng)波源突然停止振動(dòng)時(shí)（）A．繩上各質(zhì)點(diǎn)同時(shí)停止振動(dòng)，橫波立即消失B．繩上各質(zhì)點(diǎn)同時(shí)停止振動(dòng)，縱波立即消失C．離波源較近的各質(zhì)點(diǎn)先停止振動(dòng)，較遠(yuǎn)的各質(zhì)點(diǎn)稍后停止振動(dòng)D．離波源較遠(yuǎn)的各質(zhì)點(diǎn)先停止振動(dòng)，較近的各質(zhì)點(diǎn)稍后停止振動(dòng)5．日常生活中，若發(fā)現(xiàn)球掉入池塘里，能否通過往池塘丟入石塊，借助石塊激起的水波把球沖到岸邊呢？說明理由．（四）小結(jié)一．機(jī)械波1．機(jī)械波的概念：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成機(jī)械波2．波的形成條件：①波源，②介質(zhì)。（兩者缺一不可）3.機(jī)械波的形成過程：由于相鄰質(zhì)點(diǎn)的彈力的作用，當(dāng)介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，就會(huì)帶動(dòng)周圍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來，從而使振動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播。4.機(jī)械波的特點(diǎn)：eq\o\ac(○,1)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只在各自平衡位置附近做機(jī)械振動(dòng)，并不沿波的傳播方向發(fā)生遷移．eq\o\ac(○,2)沿波的傳播方向，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)依次開始振動(dòng)，距離波源愈近，愈先開始振動(dòng)eq\o\ac(○,3)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振幅，振動(dòng)周期