1、高考资源网提供高考试题、高考模拟题，发布高考信息题本站投稿专用信箱：ks5u，来信请注明投稿，一经采纳，待遇从优在体验中学习 在学习中探究“机械波的形成与传播”教学案例课题机械波的形成与传播授课时间2005年授课地点多媒体教室授课人涂春霞教学目标1 知识目标 直观认识什么是波 理解波的形成过程、产生条件以及其传播特点 理解波与机械振动的关系2 能力目标 培养学生的空间想象能力 培养学生的分析、理解能力3 德育目标 通过波传播的教学，培养学生团结合作、互帮互助的生活习惯 通过对波形成的教学，让学生理解个别与整体的关系学生现状分析1 学生在高一的时候学习了机械振动，为本章本节知识的学习奠定了一定的
2、基础2 实际生活中常见的一些例子以及初中学习过的“声波”有助于学生很好的理解本章本节知识3 由于学生刚经历高二分文理科，进入了一个新的集体中，虽对学习的兴趣比较浓厚，但对本班学生而言，高一物理的基础不够牢固，在做相关小演示的时候可适当回顾旧知，并可进一步培养学生的观察分析能力、动手能力及归纳综合能力。内容分析教学重点 1认识什么是波 2. 理解波的形成过程、产生条件及其传播特点教学难点 1对波的理解 2. 对波与振动关系的理解教学策略设计本节内容讲述波的形成与传播，当物体发生振动后，如果周围存在弹性介质，那么，介质就会把物体的振动形势和能量传播出去，这便形成了波。而在波的传播过程中，参与传播的
3、介质只能在自己的平衡位置附近做机械振动，而不会随波传播。故波传播的只是能量和振动形式。本节内容正是在机械振动的基础上来进一步研究其形式的传递过程，所以本节内容既是新知识的传授，又是就知识的应用、复习和巩固。同时，学好本节内容对以后的光学、电学都有重要作用。 为突出本节重点，突破难点使学生更好的掌握本节知识，同时为了全面提高学生素质，培养学生的能力，激发学生的学习兴趣，培养学生深刻认识波的形成、波的分类和波的传播规律，本着从感性认识到理性认识，再从理性认识回到感性认识的教学理念，笔者设计和实施本课教学的一些措施如下： 1 实验演示法。做演示实验，让学生对波形成直观的认识2 实例分析、归纳、总结相
4、结合。通过实例分析、归纳总结波的形成过程及其形成条件3 多媒体教学。通过多媒体教学激发学生学习兴趣和探究兴趣4 通过实验演示，模型建立，辅以动画模拟总结规律，形成概念。教学程序设定新课导入 实验演示 实例分析 归纳总结 知识应用 小结教学用具：细绳 波的形成演示仪 投影片 CAI课件教学用时：1课时教学过程一、新课导入多媒体演示：艺术体操，抖动丝带的一端，产生一列凹凸相间的波在丝带上传播多媒体演示：足球赛看台上的观众做“人浪”助兴，指出观众是依次站起来再坐下，而面对看台上观众却看到如浪涌。在这两个简单的例子中，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
5、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。）学生会列举红旗迎风飘扬、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、新课教学一、波的形成（1） 教师引导学生归纳机械波的定义：机械振动在介质中传播就形成机械波。（2） 学生观察下面演示实验，并思考下列问题：投影出示问题、怎样才能形成凹凸相间的现象呢？问题、如果每段绳子都是孤立的，还能发生以上现象吗？问题、手停止振动后出现什么现象？问题、绳子的每一小部分与前一小部的运动有何关系？演示实验1用手捏
6、住绳子的一端，使绳子自然下垂，让手在水平方向来回运动学生观察后得出结论：1 绳子不再是原来的直线，而成为凹凸相间的弯曲形状；2 从观察中可以知道，绳子中的每一部分都像手一样在水平方向来回运动；3 当手停止振动后，绳子中的振动也随着逐渐停下来。演示实验2 让两个同学各执绳子的一端，拉直后一个同学拉绳的手上下振动学生结论：1 可看到绳子上也出现了凹凸相间的弯曲，且不断交替变换；2 手会感到上下拉动的感觉。演示实验3 演示课本实验，引导学生观察。、 向上抖动一次，形成凸起，且向另一端传去 、 向下抖动一次，形成凹部，且向另一端传去 、 持续上下抖动，形成一列凹凸相同的状态，且向另一端传去深入探究根据
7、上面的观察结果，讨论投影出示的问题，得出结论1 从实验来看，绳上出现凹凸相间的现象必须具备两个条件： 一端的手必须上下振动 必须有绳子2 如果绳子孤立，不会发生以上现象（学生提出问题）：既然出现凹凸相间的现象只需要满足上面两个条件，那么即使绳子孤立也能产生波（师）：好，很高兴有同学发现了这很隐蔽的一点，我们怎么来证实谁对谁错呢？很好办，我们把绳子从中割断，继续来看一下（演示）结果如何？（生）：不会发生（教师引导）：为什么呢？这说明什么问题呢？从我们的实验现象考虑一下，绳与绳之间（学生考虑后）：存在力的作用教学过程（教师边讲授边引导）：很好！实验中我们手之所以感到上下拉动就是因为受到了上、下拉力
8、的作用，即绳子对手施加了上、下交替作用的力。而绳子上之所以出现凹凸相间，是因为一端的手在上下振动，当手向上振动时，手捏的部分也跟着向上振动，而和这部分绳相连的部分受到了这部分绳向上的拉力，故也开始跟着向上运动，并依次后传，当手向下振动时又带动绳子向下运动，故而出现了凹凸相间的现象，并且不断交替。所以，我们可以得出后两个问题的答案是：（学生回答）3 当手停止振动，绳子中的振动也随着逐渐停下来。4 绳子的每一小部分与前一小部的运动情况相同，而且前一部分运动后这一小部分才开始运动教师总结刚才同学们在实验中看到的绳上的凹凸交替现象就是机械波的一种绳波从上面的分析可知，产生机械波必须具备两个条件：（投影
9、板书）机械波形成的条件：(1) 要有波源：即一个不断振动的物体（如：手）。(2) 要有能发生相互作用的介质（如：绳），这种介质中，波向外传播。（过渡）那么这两个条件之间的关系如何呢？我们可以以一道题来体现：基础知识应用（投影）1 关于机械振动和机械波的关系，下列说法中正确的是（） 有振动必有波 有波必有振动 有振动不一定有波 有波不一定有振动参考答案二、 机械波的传播让学生观看CAI课件模拟实验，并结合刚才讨论和实验情况考虑下列问题：演示实验4用CAT课件模拟波的形成过程（边观看模拟过程边讲解）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)（1）机械波的形成过程：由于相邻
10、质点的力的作用，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。（如图）（2）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(t0)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
11、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、T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。教学过程1（提问）从模拟实验中看到什么现象？（学生观察后答）质点1开始振动后，2开始跟着振动，然后是3、4、5（师肯定）对，我们看到这些点一个个运动起来，那么2.（提问）各质点做什么运动？ （学生回答有些杂乱）上下振动、上下来回运动、 （老师启发）那么它们的上下来回振动是相对于什么位置呢？ （学生考虑）水平的平衡位置，原来质点所在的位置 （老师归纳并提出新问题）对，把大家的答案综合起来实际上就是质点在自己原来的位置上下来回往复运动，简单
12、说就是做机械振动。那么3（提问）各质点的运动和质点1有何关系？（生）和1完全一样（师进一步启发）对，很好，完全一样说明这些质点振动的频率 （生）应该相等！ （师进一步强调）好，说明这些质点的振动频率相等，振动形式一样。（过渡）我们知道运动的物体具有动能，根据能量守恒定律，这些动能不能凭空产生，而前面我们实验中发现，质点之间存在力的作用，那么5 这些质点振动能量的来源是什么？（生）来源于前面一个质点（师）没错，源头在（生一起）波源！（师强调）振动能量来源于波源，所以他们的振动的形式完全相同。深入探究1 参与波传播的介质中的质点是否随波向外传播出去？（学生出现争议）有的说一起向外运动，有的说他只是
13、在平衡位置附近运动，所以不会向外传播（师）看来我们出现了分歧，那么我们待会来做一个实验看结果如何？同时考虑一下波传播的是什么？演示实验5观察波动演示器上凹凸相间的波：（因器材有限，可以教师操作，引导学生注意观察）实验步骤：教学过程（1）、逆时针转动摇柄，演示屏上的质点排成一条水平线。（表示各质点都处在平衡位置）（2）、在其中某个质点上做一个记号，顺时针转动摇柄，各个质点依次振动起来。（引导学生注意观察各个质点振动的先后顺序和这个质点的运动）投影问题（经过实验观察和前面的分析，学生已能正确回答）现象：后面的质点总比前面的质点开始振动的时刻_，从总体上看形成凹凸相间的波。 各质点的振动沿_方向，波
14、的传播沿_方向，质点振动方向与波的传播方向_。质点是否沿波的传播方向迁移？_（师说明）这种波叫做横波，在横波中凸起的最高处叫做波峰，凹下的最低处叫做波谷。演示实验6观察波动演示器上疏密相间的波：实验步骤：（1）、逆时针转动摇柄，演示屏上的质点排成一条水平线。（2）、在其中某个质点上做一个记号，顺时针转动摇柄，各个质点依次振动起来。投影问题现象： 后面的质点总比前面的质点开始振动的时刻_，从总体上看形成疏密相间的波。各质点的振动沿_，波的传播沿_方向，质点振动方向与波的传播方向_。质点是否沿波的传播方向迁移？_（师说明）这种波叫做纵波，在纵波中最密处叫做密部，最疏处叫做疏部。分析实验得出结论：不
15、论横波还是纵波，介质中各个质点发生振动并不随波迁移。因此，波传播的是_，而不是介质本身。波传来前，各个质点是静止的，波传来后开始振动，说明他们获得了能量。这个能量是从波源通过前面的质点传来的。因此：波是传递_的一种方式。师生双边活动，实验探索，总结规律。（从感性认识上升到理性认识，实现认识上的第一次飞跃。）计算机辅助教学：1、波的分类演示2、横波的形成过程及传播规律3、纵波的形成过程及传播规律（形象直观，巩固升华）教师总结（投影出示）三、机械波的传播特点1 沿波的传播方向，介质中各质点由波源开始由近及远振动“前带后后跟前”2 介质中各质点只在平衡位置附近做机械振动，不随波迁移3 机械波传播的实
16、际是波源的振动形式和能量四、机械波的分类1 横波质点振动方向和传播方向垂直2 横波中凸起的最高处叫做波峰，凹下的最低处叫做波谷。3 纵波质点振动方向和传播方向平行4 纵波中最密处叫做密部，最疏处叫做疏部。三、知识应用：（投影出示，提问学生）1、课本中提到地震波既有横波，又有纵波。你能想象在某次地震时，位于震源正上方的建筑物，在纵波和横波分别传来时的振动情况吗？为什么？（从理性认识回到感性认识，实现认识的第二次飞跃）2、本来是静止的质点，随着波的传来开始振动，有关这一现象的说法正确的有：教学过程A、该现象表明质点获得了能量B、质点振动的能量是从波源传来的C、该质点从前面的质点获取能量，同时也将振
17、动的能量向后传递D、波是传递能量的一种方式E、如果振源停止振动，在介质中传播的波也立即停止F、介质质点做的是受迫振动四、小结 通过本节课学习我们知道了1.波的形成条件2. 波的特点 3.波的分类(具体内容由学生回答)五、布置作业：1、书面作业：列举生活中常见的有关机械波的例子（横波、纵波各一例）简述它们是如何形成的。（培养学生观察生活并用所学物理知识解决实际问题的能力和表达能力）练习一（巩固旧知，预习新知）2、动脑作业：发生地震时，从地震源传出的地震波为什么能造成房屋倒塌、人员伤亡的事故？请用本节所学知识加以解释。（学以致用，巩固提高）3、动手作业：制作简易的横波演示器使用大约24根饮料吸管，
18、回形针，胶带纸。展开胶带纸，每隔2.5cm左右粘一根吸管。每根吸管两端各别上一个回形针。把胶带的一端挂在铁架台的横杆上，拨动上端（或下端）的吸管，使回形针左右振动，就可以看到横波的传播现象。（培养学生动手能力和团结协作的能力）机械波 教学过程六、板书设计定义：机械振动在介质中的传播过程条件： 波源 介质特点： 前带后，后跟前 介质不随波迁移实质： 传播振动形式 传播能量分类： 横波 纵波教学反思1波是一种重要而普遍的运动形式，也是高中物理的一个难点。课本先从大量生活实例引入，从单个波开始讲解波的产生和传播。通过比喻、模拟和图片，使学生比较形象地、步步深入地认识波是如何形成的。2 学生对波的认识
19、和理解需要有一个过程。这个过程，也是提高学生的空间想象能力和思维能力的过程。教学中不可急于求成，注意多举学生常见的和易于理解的例子，本案例中通过播放录像、学生实验、CAI课件模拟等手法帮助学生逐步体会和理解波形成的有关概念。3 通过实验探究及课件的辅助，能很好地完成本节的教学目标，让学生的思维由浅入深，循序渐进，既培养了学生科学思维的能力，也培养了探究创新的精神，同时让学生在学习中获得一定的成功感，增强了学习的兴趣与信心。4在课堂教学中，切实可行而且效果良好的方法是教师设置问题情境，并通过引导优化和集中学生的问题，使得后续的探究有明确的目标和内容，这样的教学过程也可以培养学生提出问题的意识和能力。教学反思5对本节内容中涉及到波形、波长等问题宜点到为止，不宜加重学生负担。6本节课采用多媒体课件结合教学，有直观易懂，容量大的优点，而且从课堂效果即课后练习也反映出学生学习兴趣浓厚，普遍掌握本节中的重点和难点。不足之处在于学生的动手能力、实例分析能力有待加强。在以后的教学中应注意多具生活中常见的实例，引导学生进行分析。7.思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。共7页第7页
