機械波

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學習網(wǎng)


機械波

一、目的
1.通過實驗演示,讓學生認識機械波及其形成條;通過分析討論理解機械波的概念、實質(zhì)和特點,以及與機械振動的關(guān)系,通過比較對機械波進行分類.
2.進一步培養(yǎng)、加強學生對實驗現(xiàn)象的觀察、分析推理能力.
二、教材分析
在學生學習了機械振動、簡諧運動規(guī)律的基礎(chǔ)上,接著本節(jié)教材從實驗現(xiàn)象分析比較得出械械波的概念實質(zhì)、特點和分類.所以在此安排機械波的恰到好處,既有利于本節(jié)的學習又是對前面知識的運用、復習和鞏固,而且通過對機械波的學習有助于學生理解將要學習的聲波、電磁波、光波。
三、教學重點
機械波的形成原因和特點.
四、教學難點
對機械波在傳播過程中,介質(zhì)質(zhì)點在各自平衡位置的振動情況和振動以波的形式在介質(zhì)中傳播的理解,弄清機械振動與橫波的關(guān)系和區(qū)別.
五、教材教法
實驗分析法.
六、教材學法
讓學生學會如何由實驗現(xiàn)象進行分析揭示事物本質(zhì)的一種科學方法.
七、教學教具
繩子一根(2m左右),繩波掛圖,螺旋彈簧縱波演示器,縱波掛圖.
八、教學過程
(一)復習提問,從實驗現(xiàn)象引入新
(提問)什么是機械振動?什么是簡諧運動?
機械振動:物體在平衡位置附近的往復運動.
簡諧運動:物體在跟位移大小成正比,并且總是指向平衡位置的力的作用下的振動.
(提問)向平靜水中(如平靜的游泳池水)投石子會看到什么現(xiàn)象?以石子擊水點為中心,振動(波浪)遠離中心向四周傳播,直到很遠(游泳池的岸邊).
(演示)繩子一端固定,手拿另一端水平拉直,上下抖動.
(提問)學生看到了什么?看到一列凸凹相間的波形(振動形式)向繩子的另一端傳去,這就是(板書)機械波(給出學生波的直覺感受),這就是本節(jié)的內(nèi)容.
(二)新教學
1.(板書)波的形成條
(提問)平靜的水中不投石子,即給水沒有施加振動,水面上有沒有水波(機械波)?沒有.
(演示提問)如果手拿繩子的一端不抖動,保持靜止,那么,繩子上各處有沒有振動?有沒有繩波?——沒有.
可見要產(chǎn)生水波,就必須給水施加振動;要產(chǎn)生繩波,就必須手拿繩子的一端進行上下振動,這就是物理上講的振也叫做波,這是產(chǎn)生波的一個條.
(板書)①波就是能夠產(chǎn)生振動的物體或質(zhì)點.
(提問)如果有振而沒有水、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)生波的另一個條.
(板書)②介質(zhì)就是傳播機械振動的媒介物.
(總結(jié))通過上面的實驗觀察可見波產(chǎn)生的條是:不但要有波而且還要有介質(zhì),兩者缺一不可.
2.(板書)分析介質(zhì)能夠傳播機械振動的原因和機械波的概念
(提問)為什么介質(zhì)中某一點發(fā)生的振動能向各個方向傳播?
原這是由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定的,我們可以把介質(zhì)看成由大量的質(zhì)點構(gòu)成的物質(zhì),相鄰質(zhì)點間存在著相互作用力,當介質(zhì)中某一點發(fā)生振動時,就會帶動它相鄰的質(zhì)點振動,這些質(zhì)點的振動又會帶動各自周圍的質(zhì)點發(fā)生振動,這樣振動就會在介質(zhì)中逐漸傳播開.
(總結(jié))可見(板書)①機械波形成的原因就是由于介質(zhì)本身內(nèi)部各質(zhì)點間存在著相互作用力,即介質(zhì)本身內(nèi)部的力學性質(zhì)決定的.
(板書)②機械波就是機械振動在介質(zhì)中的傳播過程.
3.(板書)機械波的實質(zhì)和特點
(提問)漂浮在水面上的樹葉隨著水的上下振動而上下振動,它會不會隨水波的向前傳播而向外遷移?——不會.
(演示)在繩子上的任意一點系上一圈紅布或者用紅墨水涂上一圈(要讓學生能明顯觀察到紅色標志),手拿繩子一端上下振動.(提問)同學們看到了有紅色標志的點如何運動?會不會向繩的另一端移動?有紅色標志的點在其平衡位置附近做上下振動,而不會向繩的另一端移動.
(演示)然后在繩子上不同的點(最好等距離標記上4至5個紅色點,手拿繩子上下振動,讓學生仔細觀察.(提問)各個點振動的先后順序如何?——越靠近振動的手一端的紅色點先振動,接著是下一個,最后是最遠的紅色點.
(小結(jié))(板書)機械波的特點:
①介質(zhì)中各質(zhì)點只在各自平衡位置附近做機械振動,并不沿波的傳播方向發(fā)生遷移.
②沿波的傳播方向,介質(zhì)中各質(zhì)點依次開始振動,距離波愈近,愈先開始振動.
根據(jù)波的傳播特點和概念,(提問)既然沿波的傳播方向各個質(zhì)點在其平衡位置附近依次振動,又不遷移,那么機械波傳播的是什么?——機械波傳播的是機械振動的形式(又提問)前面我們知道,機械振動是具有能量的,那么機械波是不是也把波的能量通過介質(zhì)的質(zhì)點的機械振動依次傳播出去了?——是。
(總結(jié))可見(板書)機械波的實質(zhì)是:
①傳播振動的一種形式.
②傳遞能量的一種方式.即依靠介質(zhì)中各個質(zhì)點間的相互作用力而使各相鄰質(zhì)點依次做機械振動傳遞波的能量.
4.機械波的分類
(演示)用螺旋彈簧縱波演示器進行演示,首先使金屬球沿著彈簧的方向左右振動.讓學生仔細觀察(提問)彈簧上會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?——彈簧上各部分發(fā)生周期性的壓縮與拉伸,一會兒變密,一會兒變疏,疏密不均的狀態(tài)在彈簧上自左向右傳播.這也是機械波,即形成一列疏密相間的波,其波是振動的金屬球,介質(zhì)是彈簧.
(演示和掛圖)
分別演示繩波和彈簧波,讓學生仔細觀察和比較介質(zhì)中各質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向的區(qū)別,通過繩波掛圖和螺旋彈簧縱波掛圖,給出波的分類及相關(guān)概念.

九、練習與思考
機械波與機械振動有何區(qū)別與聯(lián)系?
聯(lián)系:機械波是由機械振動引起的,依靠介質(zhì)本身的力學性質(zhì)實現(xiàn)的.
區(qū)別:機械振動研究的是單個質(zhì)點的運動,而機械波研究的是由大量質(zhì)點的運動而引起的整個介質(zhì)的運動.



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