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文本内容:
第一节波的形成和传播示范教案教学目标
(一)知识目标
1、知道直线上机械波的形成过程.
2、知道什么是横波,知道波峰和波谷;知道什么是纵波,知道疏部和密部.
3、知道〃机械振动在介质中的传播,形成机械波〃.知道波在传播运动形成的同时也传递了能量.
4、通过学习使学生能明白用语言交流是利用声波传递信息等生活中的机械波.(-)能力目标培养学生对现象的观察能力以及对科学的探究精神.教学建议本节重点是理解形成机械波的物理过程;学习中掌握振动质点的运动只在平衡位置附近振动,并不随波迁移知道横波和纵波的区别是波形不同,横波有波峰、波谷,而纵波有疏部和密部.认真分析下列问题
1、机械波能离开媒质向外传播吗(解答)不能.机械波一定要依赖媒质才能传播,若没有媒质,相邻质点间的相互作用就不能发生,前一个质点就不能带动后一质点振动,所以振动形式无法传播出去.
2、日常生活中,发现球掉入池塘里,能否通过往池塘丢人石块,借助石块激起的水波把球冲到岸边呢(解答)不能.向水中投入石块,水面受到石块的撞击开始振动,形成水波向四周传去.这是表面现象,实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移,所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动.教学重点机械波的形成过程及描述教学难点机械波的形成过程及描述教学用具
1、演示绳波的形成的长绳;并用课件展示
2、横波、纵波演示仪;并用课件展示
3、用幻灯展示机械波教学步骤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一一机械波
1、机械波的产生条件演示一一水波教师用幻灯机做实验使平静的水面振动,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,形成水波演示一一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水波离开水能看到上面的现象吗?绳波离开绳行吗?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一一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一一传播振动的媒质,如绳子、水
2、机械波的形成过程用课件把绳波的运动展示1介质模型把介质看成由无数个质点弹性连接而成,可以想象为图1所示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1到18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t=0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T,则第二行表示经过了T/4时各质点的位置,这时质点1已达到最大位移,正开始向下运动;质点2的振动较质点1落后一些,仍向上运动;质点3更落后一些,此时振动刚传到了质点4第三行表示经过了T/2时各质点的位置,这时质点1又回到平衡位置,并继续向下运动,质点4刚到达最大位移处,此时振动传到了质点7依次推论,第
四、
五、六行分别表示了经过3T/
4、和5T/4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演示横波演示器;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及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3波形所示⑵纵波的定义质点的振动方向及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,其中振源一一声带,介质一一空气、液体、固体声波在空气中的传播速度大约为340m/s;声波在水中中的传播速度大约为1500m/s;声波在钢铁中的传播速度大约为5000m/s;地震波既有横波又有纵波其中横波和纵波的传播速度不同水波既不是横波也不是纵波,叫做水纹波
5、描述机械波的物理量1波长定义沿着波的传播方向,两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离单位米,符号入演示,观察演示仪器
①在横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离;在纵波中波长等于相邻两个密部或疏部的中央之间的距离
②质点振动一个周期,振动形式在介质中传播的距离恰好等于一个波长,即振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长2波速定义波的传播快慢,其大小由介质的性质决定的,在不同的介质中速度并不相同单位米/秒符号v表达式v=入/T=X f3周期和频率质点振动的周期又叫做波的周期T;质点振动的频率又叫做波的频率f波的振动周期和频率只及振源有关,及媒质无关媒质质点的振动都是受迫振动,所以周期同振源的周期同步训练例
1.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是A、如果波源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止B、物体做机械振动,一定产生机械波C、波的速度即波源的振动速度D、波在介质中的传播频率及介质性质无关,仅由波源的振动频率决定例
2.关于机械波的概念,下列说法中正确的是A.质点振动的方向总是垂直于波传播的B.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个完整波形的两质点振动位移的大小始终相等C.任一个振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个完整的波形D.相隔一个周期的两时刻,简谐波的波形相同例
3.图10—1中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图,已知此时质点A正向上以,如图中箭头所示由此可判定此横波|EfA.向右传播,且此时质点B正向上运动’丫丫B.向右传播,且此时质点C正向上运动C.向左传播,且此时质点D正向上运动D.向左传播,且此时质点E正向上运动例
4.下列有关机械振动和机械波的说法中正确的是()A.某物体做机械振动,它周围的介质中就一定产生机械波B.波源停止振动后,已形成的机械波仍能在介质中继续传播C.机械波传播的只是机械振动的形式和能量,参及波动的质点不随波迁移D.振动是变速的,波动是匀速的例
5.一波源振动
1.5个周期在介质中形成的波形如图图10—2所示,此时波上B质点正向平衡位置运动,则以下说法中正确的是()A.这列波是沿x轴正方向传播的B.波源是从平衡位置开始向正y方向振动的C.质点D将比质点C先回到平衡位置D.质点A和质点E的振动方向总是相反的思考题机械振动及机械波的关系。