一、波的形成和传播
(一)教学目标
1、明确机械波的产生条件;掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征。
2、要注意观察演示实验,对波的产生条件及形成过程有较深刻的理解,同时要求学生认真分析课本的插图。
3、通过学习机械波使学生能解释生活中的现象。
(二)教学重点:机械波的形成过程及描述;
(三)教学难点:机械波的形成过程及描述。
(四)教学用具:演示绳波的形成的长绳;
(五)教学过程
引入新课
我们已学习过机械振动,它是描述单个质点的运动形式,这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质整体的一种运动形式——机械波。
1、机械波的产生条件
水波:石子投入平静的水面,会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去,形成水波。
绳波:用手握住绳子的一端上下抖动,就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去,形成绳波。
以上两种波都可以叫做机械波。
教师提问:离开水能看到上面的水波现象吗?绳波离开绳有吗?
学生回答:不行。
教师提问:当振动停止后我们又看到了什么现象?
学生回答:传出去的仍然在传播,以后水(绳)都静止不动了。
请学生总结:(教师可引导)
(1)机械波的概念:机械振动在介质中的传播就形成机械波
(2)机械波的产生条件:振源和介质。
振源——产生机械振动的物质,如在绳波中的手的不停抖动就是振源。
介质——传播振动的媒质,如绳子、水。
2、机械波的形成过程
(1)介质模型:把介质看成由无数个质点弹性连接而成
(2)机械波的形成过程:由于相邻质点间力的作用,当介质中某一质点发生振动时,就会带动周围的质点振动起来,从而使振动向远处传播。
例如:图2表示绳上一列波的形成过程。图中各小点代表绳上的一排质点,质点间有弹力联系着。图中的第一行表示在开始时刻各质点的位置,这时所有质点都处在平衡位置。其中第一个质点受到外力作用将开始在垂直方向上做简谐运动,设振动周期为,则第二行表示经过了时各质点的位置,这时质点已达到最大位移,正开始向下运动;质点的振动较质点落后一些,仍向上运动;质点更落后一些,此时振动刚传到了质点。第三行表示经过了时各质点的位置,这时质点又回到平衡位置,并继续向下运动,质点刚到达最大位移处,此时振动传到了质点。依次推论,第四、五、六行分别表示了经过后的各质点的位置,并分别显示了各个对应时刻所有质点所排列成的波形。
教师讲解后,请学生讨论机械波在传播过程中的特点:
3、对机械波概念的理解
(1)机械波是构成介质的无数质点的一种共同运动形式;
(2)当介质发生振动时,各个质点在各自的平衡位置附近往复运动,质点本身并不随波迁移,机械波向外传播的只是机械振动的形式。
(3)波是传播能量的一种方式。
4、波的种类:
按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类:横波和纵波。
(1)横波的定义:质点的振动方向与波的传播方向垂直。波形特点:凸凹相间的波纹观察横波演示器叫起伏波。如图波形所示。
(2)纵波的定义:质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。
波形特点:疏密相间的波形,又叫疏密波。如图4波形所示。
举例:声波是纵波,其中:振源——声带,介质——空气、液体、固体。
5、知识小结:
6、课堂练习:
导学1-4题。
7、课外练习:
导学5题
探究活动
1、到湖边观察水波的情况,研究质点不随波迁移的问题。
2、研究声波的传播情况。
板书设计:
一、波的形成和传播
1、介质:传播振动的物质叫介质。
2、机械波的定义:机械振动在介质中的传播过程。波是传递能量(振动形式)的一种方式。
3、产生机械波的条件:有振源和传播振动的介质。
4、机械波的分类:横波和纵波。
横波:介质质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波。有波峰和波谷。
纵波:介质质点振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波。有密部和疏部。
备课札记:
本节课需讲解的内容较多,以机械波的形成和传播过程为讲解重点,其它内容视课堂进度灵活掌握。 |