《机械波》教案(7份)

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  • 资源类别: 人教课标版 / 高中教案 / 选修三教案
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高二物理教案:第12章 机械波(新人教版选修3-4)(7份打包)
  11-12学年高二物理教案:12.1 波的形成和传播.doc
  11-12学年高二物理教案:12.2 波的图象.doc
  11-12学年高二物理教案:12.3 波长 频率和波速.doc
  11-12学年高二物理教案:12.4 波的反射和折射.doc
  11-12学年高二物理教案:12.5 波的衍射.doc
  11-12学年高二物理教案:12.6 波的干涉.doc
  11-12学年高二物理教案:12.7 多普勒效应.doc
  12.1  波的形成和传播
  【教学目标】
  (一)知识与技能
  1、掌握机械波的形成过程及波传播过程的特点;
  2、了解机械波的分类;
  3、明确机械波的产生条件及其传播特征;
  (二)过程与方法
  分析沿绳传播的波,理解横波的形成是关键,要充分利用图解和模拟装置认识波的形成是振动在介质中的传播,波传播的是振动形式,传递能量和信息。
  (三)情感、态度与价值观
  体会个别和整体的关系,感受形象思维在物理学习中的重要作用。
  【教学重点】波的形成过程的分析。
  【教学难点】准确理解质点振动和波传播的关系。
  【教学方法】演示法,启发式,讨论式
  【教学用具】丝带、软绳、软弹簧、音叉、多媒体课件
  【教学过程】
  (一)引入新课
  [演示]抖动丝带的一端,产生一列凹凸相间的波在丝带上传播(激发兴趣,引出课题)
  在这个简单的例子中,我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动,请同学们再举出几个有关波的例子。(学生举例,活跃气氛;让学生在大量生活实例中感触波的存在,增强感性认识。)
  学生会列举水波、声波、无线电波、光波。教师启发,大家听说过地震吗?学生会想到地震波。
  水波、声波、地震波都是机械波,无线电波、光波都是电磁波。这一章我们学习机械波的知识,以后还会学习电磁波的知识。
  (二)进行新课
  1.波的形成和传播
  [演示])绳子一端固定,手拿另一端水平拉直,上下抖动。
  [现象]看到一列凸凹相间的波形(振动形式)向绳子的另一端传去,这就是机械波(给出学生波的直觉感受)。
  在绳子上的任意一点系上一圈红布或者用红墨水涂上一圈(要让学生能明显观察到红色标志),手拿绳子一端上下振动。
  [提问]同学们看到了有红色标志的点如何运动?会不会向绳的另一端移动?
  [现象]有红色标志的点在其平衡位置附近做上下振动,而不会向绳的另一端移动。
  教师:既然沿波的传播方向各个质点在其平衡位置附近依次振动,又不迁移,那么机械波又是怎样形成的呢?
  引导学生阅读教材25页,一起分析波的形成原因。
  [课件演示:波的形成与传播]
  (1)可以将绳分成许多小部分,每一部分看作质点。
  (2)在无外来扰动之前,各个质点排列在同一直线上,各个质点所在的位置称为各自的平衡位置。
  (3)由于外来的扰动,在绳中的某一质点会引起振动,首先振动的这个质点称为波源。
  (4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力,作为振源的质点就带动周围质点振动,并12.2   波的图象
  【教学目标】
  (一)知识与技能
  1、知道波的图象,知道横、纵坐标各表示什么物理量,知道什么是简谐波。
  2、知道什么是波的图象,能在简谐波的图象中读出质点振动的振幅。 
  3、根据某一时刻的波的图象和波的传播方向,能画出下一时刻和前一时刻的波的图象,并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向。
  4、了解波的图象的物理意义,能区别简谐波与简谐运动两者的图象。
  (二)过程与方法
  提高识图、用图的能力,注意比较与振动图象的区别,进一步理解各个图象的意义。
  (三)情感、态度与价值观
  体会波动图象的形式美和对称美。
  【教学重点】
  1、理解波的图象的意义。
  2、能用波的图象解决一些实际问题。
  【教学难点】
  据波的图象如何解决实际问题。
  【教学方法】
  讲练法、归纳类比法、多媒体演示
  【教学用具】
  计算机、投影仪、大屏幕、自制CAI课件
  【教学过程】
  (一)引入新课
  1.提问:机械波和机械振动有何联系与区别?
  (1)联系:机械波是由机械振动引起的;
  (2)区别:机械振动研究单个质点的运动,机械波研究的是许多质点的运动。
  2.引入:振动物体的振动情况可以用振动图象表示,波的情况也可以用波的图象表示。
  (二)进行新课
  1.学生阅读P28课文内容:
  2.用投影片出示表格:(见下表)
  3.阅读结束后,对比进行表格填写:
  振动图象 波的图象
  图线 
  研究对象 振动质点 连续介质
  横坐标意义 时间t 各质点的平衡位置
  纵坐标意义 振动质点偏离平衡位置的位移 某一时刻各质点偏离平衡位置的位移
  图象的意义 振动质点在一段时间内位移随时间的变化规律 波在某时刻t的波形
  反映的物理信息 ①能直接得出振动质点在任意时刻的位移,振动的振幅,周期
  ②能间接得出振动质点在任意时刻的速度、回复力、加速度等变化情况。 ①能直接得出各质点在时刻t的位移,波的振幅等
  ②由波的传播方向可确定某个质点的运动方向
  12.3  波长、频率和波速
  【教学目标】
  (一)知识目标:
  1、知道什么是波的波长,能在波的图象中求出波长。
  2、知道什么是波传播的周期(频率),理解周期与质点振动周期的关系。 
  3、理解决定波的周期的因素,并知道其在波的传播过程中的特点。 
  4、理解波长、周期(频率)和波速的物理意义及它们之间的关系,并会应用这一关系进行计算和分析实际问题。
  (二)能力目标:
  学会应用波长、周期(频率)和波速的关系分析解决实际问题的方法。 
  【教学重点】
  理解波长、周期(频率)和波速的物理意义及它们之间的关系,并会应用这一关系进行计算和分析实际问题。
  【教学方法】
  实验演示和多媒体辅助教学
  【教    具】
  波动演示仪、演示波的图象用的教学课件、计算机、大屏幕
  【教学过程】
  (一)引入新课
  在物理中,一些物理现象、过程、规律等,都需要用物理量进行描述。同样,机械波及其传播过程,也需要一些物理量进行描述。在上一节我们认识和理解波的图象的基础上,这节课,我们来学习和研究描述波的几个物理量,即波长、频率和波速
  【板书】第三节  波长、频率和波速
  (二)进行新课
  【板书】一、波长(λ)
  在教材中的图10-5可以看出,由质点1发出的振动传到质点13,使质点13开始振动时,质点1完成一次全振动,因而这两个质点的振动步调完全一致。也就是说,至两个质点在振动中的任何时刻,对平衡位置的位移大小和方向总是相等的。我们就把这样两个质点之间的距离叫做波长。
  【板书】1、在波动中,对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离,叫做波的波长。
  对于波长这个物理量,我们还需要结合波的图象,进一步加深理解。
  【板书】2、几点说明
  要理解“位移总相等”的含义。这里要求的是每时每刻都相等。如图10-10所示,如E、F两点在图示的时刻位移是相等的,但过一段时间后,位移就不一定相等,所以E、F两点的距离就不等于一个波长。
  【板书】(1)“位移总相等” 的含义是“每时每刻都相等”。
  从波的图象中不难看出,位移总相等的两个质点,其速度也总是相等的。
  【板书】(2)位移总相等的两个质点,其速度也总是相等的。
  在横波中,两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。在纵波中,两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离也等于波长。
  结合图10-10,我们可以看到,相距λ/2的两个质点振动总是相反的。进而可以总结出这
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