2024-2025學(xué)年高中物理第二章機(jī)械波1機(jī)械波的形成和傳播教案3教科版選修3-4

PAGE7-波的形成和傳播一、教學(xué)目標(biāo)1、學(xué)問(wèn)與技能（1）通過(guò)對(duì)一些現(xiàn)象的視察，感性相識(shí)什么樣的運(yùn)動(dòng)叫波動(dòng)。（2）知道機(jī)械波的概念，知道其形成的條件，理解其形成的機(jī)理。理解機(jī)械波波動(dòng)過(guò)程的特點(diǎn)，知道其傳播的是運(yùn)動(dòng)形式、能量和信息。（3）知道機(jī)械波的分類(lèi)及相關(guān)概念2、過(guò)程與方法

（1）通過(guò)演示試驗(yàn)與學(xué)生分組試驗(yàn)從感性動(dòng)身剖析機(jī)械波波動(dòng)的規(guī)律，提升學(xué)生的試驗(yàn)實(shí)力和思維。（2）通過(guò)對(duì)機(jī)械波形成緣由的探究，培育學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的意識(shí)和方法，并進(jìn)一步從根本上理解機(jī)械波波動(dòng)的規(guī)律。

3、情感、看法和價(jià)值觀

（1）體會(huì)波動(dòng)過(guò)程之美，體會(huì)物理探討的威力（表面上波動(dòng)過(guò)程很困難，分析后發(fā)覺(jué)它如此簡(jiǎn)潔），體會(huì)物理學(xué)分析過(guò)程的邏輯之美，使學(xué)生體會(huì)到只要多視察，多思索中學(xué)生也可以進(jìn)行科學(xué)探討，培育學(xué)生的自信。（2）通過(guò)參加模擬波動(dòng)的過(guò)程(人浪)，體會(huì)與人合作實(shí)力的重要性，體會(huì)集體主義精神的重要性。

二、教材內(nèi)容分析本節(jié)課介紹了機(jī)械波的形成和傳播過(guò)程，是在機(jī)械振動(dòng)的相關(guān)學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的。機(jī)械波是中學(xué)物理教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)，主要是因?yàn)椋氁獙W(xué)生想象多個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)而又不同步的運(yùn)動(dòng)，從整體上看，形成波在空間的傳播，這對(duì)學(xué)生的理解實(shí)力和空間想象實(shí)力有較高的要求。因此本節(jié)課是本章教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，本節(jié)課的教學(xué)是本章教學(xué)的基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生的理解實(shí)力和空間想象實(shí)力的培育有很重要的意義。三、重點(diǎn)、難點(diǎn)和疑點(diǎn)分析1重點(diǎn)：波的形成和傳播過(guò)程；2難點(diǎn)：波的形成和傳播過(guò)程；3疑點(diǎn)：波有何意義，波傳播的是什么，傳遞的是什么。本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)都是“波的形成和傳播過(guò)程”，整節(jié)課都必需圍繞這個(gè)中心來(lái)綻開(kāi)教學(xué)。假如學(xué)生理解了“波是怎樣形成和傳播的”，那么這節(jié)課已經(jīng)勝利了一大半；假如通過(guò)這節(jié)課學(xué)生還是無(wú)法理解“波是怎樣形成和傳播的”，那么無(wú)論如何這堂課是失敗的。四、教學(xué)對(duì)象分析由于本節(jié)課的學(xué)問(wèn)對(duì)學(xué)生的理解實(shí)力、抽象思維實(shí)力和空間想象實(shí)力均有較高的要求，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中必定會(huì)遇到不少的困難。學(xué)生對(duì)波的相識(shí)和理解須要一個(gè)過(guò)程，這個(gè)過(guò)程，也是提高學(xué)生的空間想象實(shí)力和抽象思維實(shí)力的過(guò)程。教學(xué)中不行急于求成，留意多舉些學(xué)生常見(jiàn)的和易于理解的例子，充分利用好演示試驗(yàn)和學(xué)生分組試驗(yàn)幫助學(xué)生理解；教學(xué)中要以學(xué)生為主體，老師引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行思索、歸納和總結(jié)，充分發(fā)揮作為導(dǎo)師作用。五、教學(xué)過(guò)程教學(xué)過(guò)程老師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖1.創(chuàng)設(shè)情景，提出問(wèn)題：（4分鐘）我們已經(jīng)學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)形式有哪些？師：直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)等引入：生活中還會(huì)見(jiàn)到另一種運(yùn)動(dòng)，演示：一模擬水波(播放08年奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式中活字印刷術(shù)模擬水波視頻)；二演示試驗(yàn)（敲擊音叉）聲波的傳播；三演示試驗(yàn)橡皮繩的運(yùn)動(dòng)（用橡皮繩沿豎直方向演示）；提出問(wèn)題：你還知道有什么波？學(xué)生知道的波：聲波、地震波、電磁波（可以提示學(xué)生）(表?yè)P(yáng))汶川地震（視頻）。波可以給我們帶來(lái)震撼而奇妙記憶,也可以給我們帶來(lái)不堪回首的災(zāi)難.我們趨利避害,就要探討波,首先須要相識(shí)波.波是怎樣形成和傳播的呢？從本節(jié)起先我們來(lái)探討這類(lèi)問(wèn)題。2.新課教學(xué)環(huán)節(jié)1.講機(jī)械波的傳播介質(zhì)(4分鐘)請(qǐng)大家思索，水波是在什么物質(zhì)中傳播的？繩波是在什么物質(zhì)中傳播的？。。。。。歸納：我們看到，波都是在某種物質(zhì)中傳播的，物理上把能夠傳播波的物質(zhì)叫介質(zhì)。提出問(wèn)題：波在介質(zhì)中是怎樣形成和傳播的呢？師：在形成波的時(shí)候，你們留意我拿繩端的手怎樣運(yùn)動(dòng)了嗎？——希望答出“左右振動(dòng)”。師：繩子的一端首先振動(dòng)，我們把首先振動(dòng)引起波的那點(diǎn)叫波源（為講機(jī)械波形成條件埋下伏筆）。師：波源振動(dòng)，就形成了波，這說(shuō)明波的形成與什么有關(guān)？——與振動(dòng)有關(guān)。環(huán)節(jié)2.以繩波為例，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)探究。(11分鐘)分組試驗(yàn)：四人一組,兩人操作（一人抖繩,一人按住另一端），另兩人視察。交換角色。把波與我們前面學(xué)習(xí)的振動(dòng)聯(lián)系起來(lái)，你怎樣說(shuō)明波的形成與傳播？給出以下思索問(wèn)題，引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)：（讓學(xué)生分組探討商議）①在探討繩子上的波時(shí)，繩子可以怎樣簡(jiǎn)化成什么樣的模型？②繩子的一端振動(dòng)后，為什么其他各點(diǎn)都跟著振動(dòng)起來(lái)？③單獨(dú)視察繩上的每一個(gè)點(diǎn)，它做什么運(yùn)動(dòng)？④繩上的各個(gè)點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)有什么相同？有什么不同？首先讓學(xué)生表述每個(gè)問(wèn)題（用時(shí)探討、爭(zhēng)論），老師引導(dǎo)，然后老師歸納總結(jié)：第一，繩子可以看出是由多數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成的，質(zhì)點(diǎn)間具有相互作用力——彈力。其次，某一質(zhì)點(diǎn)起先振動(dòng)后，會(huì)通過(guò)質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用力帶動(dòng)后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)也振動(dòng)起來(lái)，這樣依次帶動(dòng)，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)做受迫振動(dòng)，就都先后振動(dòng)起來(lái)，就形成了波。第三，因?yàn)槭乔懊娴馁|(zhì)點(diǎn)振動(dòng)帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，所以后面的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起先比前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)要晚，這樣，在同一時(shí)刻，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)不都相同，宏觀上就形成了波。（這里突出：相互作用，帶動(dòng)，振動(dòng)步調(diào)不一樣）環(huán)節(jié)3老師演示：用波動(dòng)演示器視察。(5分鐘)同時(shí)提出問(wèn)題：①波源在哪里？②在形成波的過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)做什么運(yùn)動(dòng)？質(zhì)點(diǎn)隨波移動(dòng)了嗎？③在形成波的過(guò)程中，傳播的是什么？環(huán)節(jié)4.老師歸納總結(jié)：機(jī)械波：（定義）⑴產(chǎn)生條件：⑵形成緣由：傳播特點(diǎn)：傳播的是振動(dòng)形式；傳播的是能量環(huán)節(jié)5.限制波形并畫(huà)出t=0，t=T/4，t=T/2，t=3T/4，t=T，t=5T/4各質(zhì)點(diǎn)位置.(學(xué)生動(dòng)手繪圖幫助理解波的形成和傳播.)(6分鐘)環(huán)節(jié)6．講橫波與縱波(7分鐘)視察波的演示器,每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在哪個(gè)方向上振動(dòng)？,波又是在哪個(gè)方向上傳播？質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向有何關(guān)系?結(jié)論：⑴橫波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波，有波峰和波谷學(xué)生分組試驗(yàn)——彩環(huán)形成縱波視察并思索：和橫波相比較，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向有何不同?通過(guò)反復(fù)利用彩環(huán)形成縱波，讓學(xué)生視察得出結(jié)論結(jié)論：⑵縱波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向平行的波,有密部和疏部演示：彈簧波試驗(yàn)。分析：簧片的振動(dòng)帶動(dòng)旁邊的彈簧振動(dòng)，前面的彈簧帶動(dòng)后面的彈簧振動(dòng)，從而使振動(dòng)向遠(yuǎn)外傳播，我們好象看到彈簧向右傳播，是這樣嗎？演示：在彈簧的中間某一位置系一紅毛線，演示彈簧波，可看到紅毛線在某一位置兩側(cè)振動(dòng)，并不向前傳播。再次強(qiáng)調(diào)：機(jī)械波傳播的是振動(dòng)的形式和振動(dòng)的能量。環(huán)節(jié)7.觀看自拍人體活動(dòng)形成的波（人浪）(4分鐘)班級(jí)學(xué)生分成兩組，競(jìng)賽看哪組做的好。每組至少20個(gè)同學(xué)，距離合適。課前要訓(xùn)練一下。衣服可以設(shè)計(jì)一下。因?yàn)?0多個(gè)學(xué)生，須要的地方大，也可以課前在操場(chǎng)錄好，課上放錄像看自己的表現(xiàn)，也很好。老師：我們?cè)诖笮臀捏w活動(dòng)中就可以看到這種由人體活動(dòng)形成的波（有視頻最好）。波是一種物理現(xiàn)象，物理現(xiàn)象應(yīng)用于生活，給我們帶來(lái)了美的感受，這說(shuō)明科學(xué)與美是統(tǒng)一的，學(xué)習(xí)物理，要留意體會(huì)物理給我們帶來(lái)的美。3、課堂小結(jié)(2分鐘)⑴波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播引起的。對(duì)一列波，從微觀上看，每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都在平衡位置旁邊做受迫振動(dòng)，這種振動(dòng)是通過(guò)質(zhì)點(diǎn)之間的相互作用帶動(dòng)進(jìn)行的，但是因?yàn)楦鱾€(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻具有不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從宏觀上看，就形成了波。⑵機(jī)械波傳播須要介質(zhì)，波是能量傳播的一種方式，機(jī)械波傳播機(jī)械能。⑶波分為橫波和縱波，它們的區(qū)分是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向關(guān)系不同。提出問(wèn)題播放視頻試驗(yàn)操作試驗(yàn)操作提出問(wèn)題表?yè)P(yáng)激勵(lì)提出問(wèn)題提出問(wèn)題歸納正確引導(dǎo)語(yǔ)言引導(dǎo)總結(jié)概括引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)操縱自制教具模擬繩波試驗(yàn)演示歸納總結(jié)操作波動(dòng)演示器提出問(wèn)題歸納總結(jié)操作儀器提出問(wèn)題操作儀器提出問(wèn)題總結(jié)提出問(wèn)題總結(jié)操作儀器提出問(wèn)題展示視頻適時(shí)評(píng)價(jià)課堂小結(jié)學(xué)生思索并回答問(wèn)題視察視頻視察現(xiàn)象視察現(xiàn)象主動(dòng)思索思索回答問(wèn)題探討說(shuō)明學(xué)生傾聽(tīng)思索小組試驗(yàn)合作學(xué)習(xí)分組試驗(yàn)視察現(xiàn)象學(xué)生分組探討商議代表發(fā)表見(jiàn)解溝通傾聽(tīng)分析結(jié)果學(xué)生思索視察現(xiàn)象視察思索回答問(wèn)題傾聽(tīng)兩人一組合作畫(huà)不同時(shí)刻波形圖展示波動(dòng)圖。視察思索分組試驗(yàn)分組試驗(yàn)感受縱波視察現(xiàn)象溝通結(jié)論視察現(xiàn)象傾聽(tīng)從運(yùn)動(dòng)形式引入讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)問(wèn)之間的聯(lián)系。創(chuàng)設(shè)物理情景，激發(fā)學(xué)生的愛(ài)好和新奇心。增加民族驕傲感.感知繩波培育自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)實(shí)力以問(wèn)題為引領(lǐng),提高學(xué)習(xí)效率構(gòu)建波動(dòng)過(guò)程圖景，幫助理解波動(dòng)過(guò)程，為下一節(jié)波動(dòng)圖像埋下伏筆。感知縱波強(qiáng)化質(zhì)點(diǎn)不“遷移”滲透美育形成完整學(xué)問(wèn)結(jié)構(gòu)課后小結(jié)：備注：板書(shū)設(shè)計(jì):振動(dòng)頻率相同。（2）在傳播方向上，后邊的質(zhì)點(diǎn)總是跟隨并落后于前邊的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。振動(dòng)頻率相同。（2）在傳播方向上，后邊的質(zhì)點(diǎn)總是跟隨并落后于前邊的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。（3）機(jī)械波傳播的是振動(dòng)的