机械波的产生和传播的教学设计
教学目的
1．知道机械波的形成过程和产生条件．
2．知道机械波的传播特点
3．知道机械波的种类——横波和纵波的概念
4．明确一维简谐波的几个特点．
教具
波动演示仪、绳子、音叉、软弹簧、录像带、微机软件．
教学过程
引入新课
问题 1．请同学们归纳以前学过的各种运动形式．
问题 2．平静的湖面上放一静止的小纸船，怎样使之运动(至少提出两种方式)．
总结： 1．木杆捅 2．石头子碰 3．在湖边水中投放石子．
本节我们学习一种重要而普遍的运动形式——波动．
【板书】第一节 机械波的产生和传播
新课教学
【演示】 看录像带．使学生对波有一个初步的认识．
(1)足球比赛中看台上的——人浪．
(2)大型团体操——红旗飘飘．
(3)艺术体操——长绸舞．
【演示】(1)抖动长绸．(2)在地面上抖绳子．
我们说波在长绸、绳子上传播，下面以抖绳子为例说明绳波的形成过程．
【板书】一、波的形成和传播过程分析．
问题：为什么会在绳上形成波呢？
解释：结合微机模拟演示进行．(1)因为绳的各部分存在相互作用，在绳的一端发生振动时，会引起相邻部分发生振动，并依次引起更远的部分发生振动．(2)设想把绳分成许多小部分，每一小部分可以看作质点，质点之间有相互作用力．质点1在外力的作用下振动起来以后，带动质点2振动，不过质点2开始振动的时刻比质点1要迟一些．(3)这样依次带动下去，后一个质点总比前一个迟一些开始振动，于是振动逐渐传播开去，从总体上看形成凹凸相间的波．
【板书】1．绳子各部分看成许多质点组成，各部分之间存在着相互作用的弹力．
2．沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点落后一段时间，质点依次被带动．
3．振动的形式传播出去形成波．
【演示】纵波(软弹簧)演示．
问题：波在弹簧上的传播和在绳子上的传播(绳波)有什么区别？
说明：绳波——各个质点振动方向和波的传播方向垂直，波形为凹凸相间的形状．(波峰，波谷)
纵波——各个质点振动方向和波的传播方向在一条直线上，波形为疏密相间的形状．(疏部，密部)
【板书】二、波的种类(从质点的振动方向与波的传播方向上看)
1．横波：各个质点振动方向和波的传播方向垂直．
2．纵波：各个质点振动方向和波的传播方向在一条直线上．
问题：声波为何种波？
【演示】音叉振动产生声波．
说明：1．形成过程：振动的音叉，它的叉股向一侧振动时，压缩邻近的空气，使这部分空气变密，叉股向另一侧振动时，这部分空气又变疏，这种疏密相间的状态向外传播，形成声波．声波传入人耳，使鼓膜振动，就引起声音的感觉．
2．声波为纵波．
地震波既有横波又有纵波．
问题：请同学们通过以上几个例子分析波的产生条件．
说明：1．介质——借以传播波的物质．
2．波源——保持持续振动的物体．
3．机械振动在介质中的传播形成机械波．
【板书】三、波的产生条件．
1．介质——借以传播波的物质．
2．波源——保持持续振动的物体．
【板书】四、机械波：机械振动在介质中的传播形成机械波．
问题：波是否只向一个方向传播？
说明：1．波向四面八方传播，空间立体化．
2．本章研究由简谐振动而在一条直线上形成的波称一维简谐波．
问题：一维简谐波有何特点？
【板书】五、一维简谐波特点：
问题：在波的传播方向上，离波源不同远近的质点振动情况有何区别？
【板书】1．各质点振幅、周期相同且和波源相同．
2．沿波的传播方向上，离波源越远的`质点振动越滞后．
问题：各质点沿波的传播方向是否移动？
【板书】3．各质点只在自平衡位置附近振动，并不随波迁移．
问题：小船由静止运动起来且做简谐振动说明了什么？
【板书】4．波向外传播的是振动的形式和能量．
巩固练习
1．机械振动在________传播形成机械波，它是传播________的一种方式．机械彼的产生条件是(1)________(2)________．
2．从质点的振动方向和波的传播方向上看，机械波分为横渡和纵波．
横波的特点是____________________________________．
纵波的特点是____________________________________．
复习本节课文，明确波的形成过程和波的种类及一维简谐波的特点．
参考题
1．关于机械波的论述，下列说法正确的是：
[ ]
A．在机械波的形成过程中，介质中的质点随波一起发生迁移
B．介质中的质点不随波一起发生迁移，只是在平衡位置附近沿波的传播方向往复振动
C．机械波传播的是机械振动这种运动形式
D．介质中各质点的振动周期是相同的
2．关于振动和波的关系，正确的说法是：
[ ]
A．有机械波必有机械振动
B．有机械振动必有机械波
C．振源的振动速度和波的传播速度是一样的
D．如果振源停止振动，在介质中的波动也就立即停止
说明
1．本节的重点是波的形成过程分析．教学过程中可通过学生熟悉的事例和演示来完成．在教学中应注意师生双边活动，注意引导．
2．做好演示是本节课能否成功的关键．
3．结合微机模拟演示绳波的形成过程的图示，既是理解本节内容又是学习后几节内容的基础，一定要认真对待．
