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機(jī)械波教學(xué)設(shè)計(jì)
作為一位優(yōu)秀的人民教師，通常需要準(zhǔn)備好一份教學(xué)設(shè)計(jì)，編寫教學(xué)設(shè)計(jì)有利于我們科學(xué)、合理地支配課堂時(shí)間。那么寫教學(xué)設(shè)計(jì)需要注意哪些問(wèn)題呢？下面是小編幫大家整理的機(jī)械波教學(xué)設(shè)計(jì)，希望能夠幫助到大家。
機(jī)械波教學(xué)設(shè)計(jì) 1
一、教材分析
�。�1）教材的地位與作用
"機(jī)械波"是高中物理教材第一冊(cè)（必修）的第五章"機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波"的第七節(jié)內(nèi)容。
機(jī)械波是機(jī)械運(yùn)動(dòng)中比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形式。它作為周期性變化的運(yùn)動(dòng)，廣泛地涉及物理學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。上好這節(jié)課不僅可以鞏固以前學(xué)過(guò)的有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的知識(shí)，還可為今后學(xué)習(xí)電磁振蕩，電磁波和光的本性打下良好的基礎(chǔ)。
通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生初步認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)波動(dòng)知識(shí)時(shí)重要的是要會(huì)確定波的總的運(yùn)動(dòng)情況，即由波長(zhǎng)，頻率和波速等物理量來(lái)表征運(yùn)動(dòng)情況，而不是確定單個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的位置，速度和加速度。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維，研究方法，發(fā)展學(xué)生智力有著特殊的意義。
（2）教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)，心理特征及本節(jié)課教材大綱要求，擬定下列教學(xué)目標(biāo)。
知識(shí)目標(biāo)
明確機(jī)械波的產(chǎn)生條件；掌握機(jī)械波的形成過(guò)程及波動(dòng)傳播過(guò)程的特征；了解機(jī)械波的種類及其傳播特征；初步了解描述機(jī)械波的物理量。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生觀察分析，邏輯思維及歸納總結(jié)的自主學(xué)習(xí)能力；培養(yǎng)學(xué)生的時(shí)空觀念。
3、德育目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生用辨證的觀點(diǎn)探究物理過(guò)程及其規(guī)律，對(duì)學(xué)生進(jìn)行唯物主義世界觀和科學(xué)方法論的教育。
�。�2）重點(diǎn)，難點(diǎn)分析
機(jī)械波的形成過(guò)程及描述是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因?yàn)椴▌?dòng)過(guò)程的細(xì)節(jié)不容易體現(xiàn)出來(lái)，教學(xué)過(guò)程通過(guò)課件模擬物理過(guò)程的方法進(jìn)行重點(diǎn)難點(diǎn)的突破，使學(xué)生獲得較直觀的信息，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)作用，以激發(fā)學(xué)生研究物理問(wèn)題的濃厚興趣。
二、教法與學(xué)法
現(xiàn)代教育理論認(rèn)為，科學(xué)教學(xué)必須讓學(xué)生們參與以探究為目標(biāo)的研究活動(dòng)，使他們同老師和學(xué)生一起在相互啟發(fā)相互促進(jìn)。對(duì)從學(xué)生們所親歷的事物中產(chǎn)生的一些實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行探究，是科學(xué)教學(xué)所要采取的主要做法。
基于這種理念，本節(jié)課主要采用指導(dǎo)——自主學(xué)習(xí)法，通過(guò)課件和實(shí)驗(yàn)演示，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題探究和討論，以期達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。有著豐富生活體會(huì)的學(xué)生往往對(duì)波動(dòng)形成的物理過(guò)程有著濃厚的興趣。為了使學(xué)生能認(rèn)識(shí)機(jī)械波這一特殊的運(yùn)動(dòng)形式，教學(xué)中可以滲透"指導(dǎo)——自主學(xué)習(xí)"的教改思想，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，突出學(xué)法指導(dǎo)，思維啟發(fā)，和師生的情感交流。通過(guò)學(xué)生小實(shí)驗(yàn)和教師實(shí)驗(yàn)演示及課件模擬物理過(guò)程，逐層深入，讓學(xué)生分成小組在教師創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題中進(jìn)行分析探究，總結(jié)波動(dòng)特征。在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)學(xué)生從功和能的角度去探究波動(dòng)過(guò)程，進(jìn)而搞清波動(dòng)的成因。引導(dǎo)學(xué)生在討論中互相問(wèn)答或自問(wèn)自答，進(jìn)入思維的遷移，每觀察到一個(gè)現(xiàn)象都去想想幾個(gè)為什么。真正培養(yǎng)起抽象思維能力和獨(dú)立的思維能力。
在教學(xué)的過(guò)程中，教師要對(duì)所有學(xué)生的各種不同見(jiàn)解，技能和經(jīng)驗(yàn)都有所尊重。逐步把全班學(xué)生培養(yǎng)成科學(xué)探究推理嚴(yán)謹(jǐn)縝密，思想方法與行為方式以及社會(huì)價(jià)值觀念都有助于科學(xué)學(xué)習(xí)的科學(xué)學(xué)習(xí)者。
三、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
1、新課引入
�。ㄕn件）在生活中，我們是否見(jiàn)過(guò)此現(xiàn)象——向一滴水滴入平靜的水面，會(huì)看到水面上蕩起圈圈漣漪，起伏不平的波紋向四周傳播出去，形成水波
�。ㄕn件）曾記否，當(dāng)進(jìn)球后球迷此起彼伏所形成的波浪（讓學(xué)生按順序逐個(gè)相繼站起，坐下，這時(shí)全班的同學(xué)都有機(jī)會(huì)親身體會(huì)到作為波動(dòng)中的一分子的運(yùn)動(dòng)情況，引導(dǎo)學(xué)生分組思考，討論波動(dòng)的成因）
�。ㄕn件）"敕勒川，陰山下，天似穹廬，……"連綿起伏的山巒構(gòu)筑了華夏民族的脊梁……
�。ㄐ�(shí)驗(yàn)：學(xué)生同桌兩人用手抖動(dòng)課前準(zhǔn)備好的繩子，會(huì)看到凹凸相間的波向繩的另一端傳播出去，形成繩波。）
上述現(xiàn)象，都是我們平時(shí)所見(jiàn)到的波的情形，那么，波形成的條件是什么呢波是什么前面我們學(xué)習(xí)過(guò)的機(jī)械振動(dòng)是描述單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式。這節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)由大量質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的彈性介質(zhì)的整體的一種運(yùn)動(dòng)形式——機(jī)械波。
機(jī)械波的概念和產(chǎn)生條件
機(jī)械波的概念：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成了機(jī)械波。上述的水波和繩波都是機(jī)械波。
2、機(jī)械波的產(chǎn)生條件：振源和介質(zhì)（引導(dǎo)學(xué)生思考探索所觀察的現(xiàn)象，歸納總結(jié)）
振源——產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)的`物質(zhì)，如在繩波中的手的不停抖動(dòng)。（如果沒(méi)有連續(xù)的振動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)很快停止下來(lái)。）
介質(zhì)——傳播振動(dòng)的媒質(zhì)，如繩子，水。
機(jī)械波的形成過(guò)程
介質(zhì)模型：把介質(zhì)看成由無(wú)數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)彈性連接而成，可以想象成
如右圖所示。
機(jī)械波的形成過(guò)程：
由于相鄰質(zhì)點(diǎn)的力的作用，當(dāng)介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，就會(huì)帶動(dòng)周圍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來(lái)，從而使振動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播。（課件演示相鄰質(zhì)點(diǎn)的相互作用）
�。▽�(shí)驗(yàn)和課件演示）繩波的形成過(guò)程。（引導(dǎo)學(xué)生觀察，思考，分析）質(zhì)點(diǎn)間有彈力聯(lián)系著。開始時(shí)刻（t=0），各質(zhì)點(diǎn)都處在平衡位置。其中第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到外力作用將開始在垂直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，設(shè)振動(dòng)周期為T，則經(jīng)過(guò)T/4，質(zhì)點(diǎn)1已經(jīng)達(dá)到最大位移，正要開始向下運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)2的振運(yùn)動(dòng)較質(zhì)點(diǎn)1落后一些，仍向上運(yùn)動(dòng)；質(zhì)點(diǎn)3更落后一些，此時(shí)振動(dòng)剛傳到了質(zhì)點(diǎn)9。經(jīng)過(guò)T/2時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1回到了平衡位置，并繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)9剛到達(dá)最大位移處，此時(shí)振動(dòng)傳到了質(zhì)點(diǎn)17。依此推論，演示經(jīng)3T/4，T和5T/4后各質(zhì)點(diǎn)排列成的波形。
機(jī)械波的特點(diǎn)
1、介質(zhì)中各點(diǎn)都在各自的平衡位置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)——振動(dòng)。
2、各質(zhì)點(diǎn)并不隨波向波的傳播方向遷移。
3、各質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)時(shí)有時(shí)間上的先后。
4、波是能量傳播的一種方式。
�。ㄐ�(shí)驗(yàn)：學(xué)生用手抖動(dòng)繩子，形成繩波。如果不再抖動(dòng)，則原位的質(zhì)點(diǎn)很快平靜下來(lái)。它說(shuō)明波動(dòng)是伴隨著能量傳播的，要維持波的傳播，必須不斷地給振源提供能量。）
橫波與縱波
按波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可以將波分為兩類：橫波和縱波。
1、橫波
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直。（凹凸相間的波形——波峰，波谷）
2、縱波5
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上。（疏密相間的波形——疏部，密部）
例：聲波是縱波。其中振源是聲帶，介質(zhì)是空氣，固體，液體等。（課件演示兩類波的形成及其波形）
說(shuō)明：地震波既有橫波又有縱波。（拓展學(xué)生的認(rèn)知層面）
機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系
課件演示機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的圖象，啟發(fā)學(xué)生思考兩者的區(qū)別與聯(lián)系。
作為課后思考題。為下一節(jié)課作鋪墊。
課堂小結(jié)
1、只有振動(dòng)才有可能引起波動(dòng)。
2、只有通過(guò)介質(zhì)，才能由局部的振動(dòng)引起全局的波動(dòng)。
3、每一局部都在平衡位置附近做住復(fù)運(yùn)動(dòng)——振動(dòng)。
4、每一局部并不隨波向波的傳播方向遷移。
5、每一局部的振運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上有先后。
6、機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程，它是一種振動(dòng)形式，又是能量傳遞的一種方式。
�。ㄒ龑�(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)，并對(duì)問(wèn)題研究的方法做出評(píng)價(jià)，思考描述波動(dòng)與振動(dòng)的物理量有什么不同。）
機(jī)械波教學(xué)設(shè)計(jì) 2
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生體驗(yàn)到機(jī)械波是怎樣產(chǎn)生的；
2．通過(guò)自身的活動(dòng)使學(xué)生清楚機(jī)械波在傳播過(guò)程中，傳播的是振動(dòng)形式，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移；機(jī)械波傳遞過(guò)程中攜帶能量和信息；
3．通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到機(jī)械波傳播的速度與介質(zhì)有關(guān)，與振源振動(dòng)的頻率無(wú)關(guān)；
4．認(rèn)識(shí)到橫波中的波長(zhǎng)的意義，知道振源振動(dòng)一個(gè)周期，機(jī)械波向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)。
【學(xué)習(xí)材料】直徑約1cm、長(zhǎng)約10m的一條麻繩、橫波演示器、秒表（或用手表代替）。
【學(xué)習(xí)形式】學(xué)生自主體驗(yàn)、教師適時(shí)指導(dǎo)。
【教材分析與課程設(shè)計(jì)思想】
“機(jī)械波的產(chǎn)生”一節(jié)內(nèi)容，在初學(xué)者看來(lái)屬于較難理解的內(nèi)容，學(xué)生很容易把波的傳播認(rèn)為是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的遷移。波源的振動(dòng)與波的傳播之間關(guān)系很多學(xué)生容易產(chǎn)生混淆。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師經(jīng)過(guò)反復(fù)講解和大量的練習(xí)，使一些學(xué)生記住了結(jié)論，但還是沒(méi)能理解相應(yīng)的內(nèi)容。
在本節(jié)的--中，我們?cè)噲D改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，將教師的“講解”變?yōu)閷W(xué)生的“親身體驗(yàn)”，通過(guò)反復(fù)的“人浪”表演使學(xué)生體驗(yàn)到“機(jī)械波”由近向遠(yuǎn)的傳播過(guò)程：
①傳播的是振動(dòng)形式，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移：
②機(jī)械波傳遞過(guò)程中攜帶能量和信息：
③振源振動(dòng)一個(gè)周期，機(jī)械波向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)。
然后請(qǐng)學(xué)生用麻繩演示機(jī)械波的傳播，重復(fù)上述觀點(diǎn)，強(qiáng)化觀點(diǎn)。之后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究：機(jī)械波傳播的速度與介質(zhì)有關(guān)，與振源振動(dòng)的頻率無(wú)關(guān)。最后，請(qǐng)學(xué)生分組演示并講解“機(jī)械波是怎樣產(chǎn)生的”，結(jié)束本節(jié)內(nèi)容。
【課堂紀(jì)實(shí)】
1、將學(xué)生帶到大廳（或小操場(chǎng)上），將學(xué)生均等地分成4隊(duì)，手手相連，教師位于隊(duì)伍中間，指導(dǎo)學(xué)生，如圖1。
先讓第2排學(xué)生進(jìn)行“人浪”表演：從左起第一個(gè)人開始依次“蹲”“起”一次。其他同學(xué)觀察。
然后讓第2排的同學(xué)從中間斷開，傳到斷開處，后面的學(xué)生不再動(dòng)作。
教師提問(wèn)：假設(shè)將每一位學(xué)生都看成“質(zhì)元”，最左邊的學(xué)生看作最先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)（波源或振源），學(xué)生手手相連看作連續(xù)的“介質(zhì)”（介質(zhì)就是傳播振動(dòng)的物質(zhì)），那么，只有振源的振動(dòng)而沒(méi)有傳播振動(dòng)的介質(zhì)能產(chǎn)生機(jī)械波嗎？
學(xué)生回答：不能。
教師提問(wèn)：那么，機(jī)械波產(chǎn)生的條件是什么？
學(xué)生回答：振源的振動(dòng)和傳播振動(dòng)的介質(zhì)。
教師：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程就是機(jī)械波。
2、先讓第2排學(xué)生進(jìn)行“人浪”表演：從左起第一個(gè)人開始依次“蹲”“起”一次。其他學(xué)生觀察。
然后請(qǐng)第3排的學(xué)生重復(fù)表演一次，其他學(xué)生觀察。
讓1、2排學(xué)生交換位置，3、4排學(xué)生交換位置，重復(fù)表演一次，其他學(xué)生觀察。
教師提問(wèn)：機(jī)械波在傳播過(guò)程中介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波遷移嗎？
學(xué)生回答：介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移。
教師提問(wèn)：那傳播的是什么？
學(xué)生回答：傳播的是振動(dòng)的形式。
教師提問(wèn)：如果振源振動(dòng)的幅度是1m，那么其他質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)幅度是多大？
學(xué)生回答：也是1m。
教師提問(wèn)：如果振源振動(dòng)的周期（完成一次全振動(dòng)的時(shí)間）是2s，那么其他質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期是多大？
學(xué)生回答：也是2s。
教師提問(wèn)：這說(shuō)明了什么問(wèn)題？
學(xué)生回答：振源怎么振動(dòng)，介質(zhì)中的其他質(zhì)點(diǎn)也跟著怎樣振動(dòng)。
教師：這是否意味著機(jī)械波傳播過(guò)程中攜帶著信息？
學(xué)生釋然。
教師提問(wèn)：機(jī)械波傳播過(guò)程中攜帶能量嗎？
學(xué)生回答：是的。
教師：那誰(shuí)能給大家總結(jié)一下，機(jī)械波傳播的特點(diǎn)？
學(xué)生：①機(jī)械波介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移。
教師：很好，請(qǐng)繼續(xù)。
學(xué)生：②機(jī)械波傳播過(guò)程中攜帶能量。
教師：還有嗎？
學(xué)生：③機(jī)械波傳播過(guò)程中攜帶信息。
教師：攜帶誰(shuí)的信息？
學(xué)生：振源振動(dòng)的信息。
3、教師請(qǐng)第3排學(xué)生按照要求進(jìn)行表演：當(dāng)?shù)谝晃粚W(xué)生完成一次全振動(dòng)后，其他學(xué)生立即停止動(dòng)作，定格在這一時(shí)刻。
�。▽W(xué)生妤像是沒(méi)有明白教師的指令，或是這一過(guò)程較難完成，總之重復(fù)三次才勉強(qiáng)完成）
大致成如下形態(tài)，如圖2。
教師提問(wèn)：這大概是什么形狀？
學(xué)生回答：正弦（余弦）波的形狀。
教師：第9個(gè)質(zhì)點(diǎn)剛要開始向下振動(dòng)，與第1個(gè)質(zhì)點(diǎn)步調(diào)一致。我們把兩個(gè)相鄰的、振動(dòng)總是相同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離叫做一個(gè)波長(zhǎng)。
教師提問(wèn)：振源振動(dòng)一個(gè)周期，振動(dòng)從第1個(gè)質(zhì)點(diǎn)傳播到第9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，哪位學(xué)生總結(jié)一下？學(xué)生回答：振源振動(dòng)一個(gè)周期，機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的距離是一個(gè)波長(zhǎng)。
教師：這說(shuō)明機(jī)械波的傳播具有周期性。
教師：在同種均勻介質(zhì)中，機(jī)械波的傳播是勻速的。如果用λ表示波長(zhǎng)，t表示周期，則：v=λ/t。
4、用麻繩研究機(jī)械波的傳播速度與哪些因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)兩位學(xué)生到隊(duì)伍前面進(jìn)行演示，兩者相距約10m，各執(zhí)繩的一端，一人不動(dòng)，另一人上下抖動(dòng)繩子，這樣就有一列波從抖動(dòng)的這一端向另一端傳開來(lái)。
緩慢抖動(dòng)繩子，產(chǎn)生的機(jī)械波的波長(zhǎng)大：快速抖動(dòng)繩子，產(chǎn)生的機(jī)械波的波長(zhǎng)小。
再請(qǐng)出3個(gè)學(xué)生進(jìn)行記錄：在兩種不同的抖動(dòng)繩的條件下，由一端傳到另一端所用的時(shí)間。
教師提問(wèn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？
學(xué)生回答：波的傳播速度相同。
教師：準(zhǔn)確表達(dá)。
學(xué)生：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，不論如何抖動(dòng)繩子（快速、中速、慢速），從這一端傳播到另一端所需要的時(shí)間相等。即波的傳播速度是相同的，與波源振動(dòng)周期（頻率）無(wú)關(guān)。
教師：哪位同學(xué)能總結(jié)一下機(jī)械波的`波長(zhǎng)是由哪些因素決定的？是頻率還是波速？是振源還是介質(zhì)？
學(xué)生：兩者共同決定的。
5、請(qǐng)學(xué)生手手相連圍繞成一個(gè)圓，相鄰兩人同時(shí)動(dòng)作，產(chǎn)生的波向兩側(cè)傳播，形成的波是對(duì)稱的。如圖3所示。
6、按照分組原則，圍繞教師，使用橫波演示器，講解機(jī)械波的產(chǎn)生過(guò)程。
教師首先分析講解一遍，學(xué)生再講解一遍，最后進(jìn)行個(gè)別答疑和指導(dǎo)。按照從第1組，到第2組、第3組、第4組的順序，全部完成一遍。保證照顧到每一位學(xué)生。
【教學(xué)反思】
本節(jié)課大量采用學(xué)生活動(dòng)來(lái)完成學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生的活動(dòng)和學(xué)習(xí)積極性十分高漲。本節(jié)課沒(méi)有一個(gè)十分清晰的邊界，沒(méi)有完全按照教材編寫的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)的內(nèi)容涉及教材中的三節(jié)內(nèi)容：機(jī)械波的產(chǎn)生、描述機(jī)械波的物理量──波長(zhǎng)、波速等等。在教學(xué)中創(chuàng)造一種接近真實(shí)的情景，通過(guò)學(xué)生的參與和感悟、通過(guò)學(xué)生的測(cè)量得到結(jié)論，形成機(jī)械波的概念，掌握機(jī)械波的規(guī)律。這種--完全符合“以學(xué)生為中心”的教育理念。學(xué)生在課堂中體驗(yàn)到物理學(xué)原來(lái)也可以這樣“玩兒”，從本章的測(cè)驗(yàn)成績(jī)可以看出，全班有45人的成績(jī)達(dá)到90分以上，滿分6人，最低分78分。我們認(rèn)為，“自主體驗(yàn)課”無(wú)論從教學(xué)效果還是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的發(fā)展方面都是很好的嘗試。
機(jī)械波教學(xué)設(shè)計(jì) 3
一、教學(xué)目標(biāo)
1、在物理知識(shí)方面的要求：
�。╨）明確機(jī)械波的產(chǎn)生條件；
�。�2）掌握機(jī)械波的形成過(guò)程及波動(dòng)傳播過(guò)程的特征；
�。�3）了解機(jī)械波的種類極其傳播特征；
（4）掌握描述機(jī)械波的物理量（包括波長(zhǎng)、頻率、波速）。
2、要重視觀察演示實(shí)驗(yàn)，對(duì)波的產(chǎn)生條件及形成過(guò)程有全面的理解，同時(shí)要求學(xué)生仔細(xì)分析課本的插圖。
3、在教學(xué)過(guò)程中教與學(xué)雙方要重視引導(dǎo)和自覺(jué)培養(yǎng)正確的思想方法。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1、重點(diǎn)是機(jī)械波的形成過(guò)程及描述；
2、難點(diǎn)是機(jī)械波的形成過(guò)程及描述。
三、教具
1、演示繩波的形成的長(zhǎng)繩；
2、橫波、縱波演示儀；
3、描述波的形成過(guò)程的掛圖。
四、主要教學(xué)過(guò)程
（一）引入新課
我們學(xué)習(xí)過(guò)的機(jī)械振動(dòng)是描述單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式，這一節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)由大量質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的彈性介質(zhì)的整體的一種運(yùn)動(dòng)形式——機(jī)械波。
�。ǘ┙虒W(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
1、機(jī)械波的產(chǎn)生條件
例子——水波：向平靜的水面投一小石子或用小樹枝不斷地點(diǎn)水，會(huì)看到水面上一圈圈起伏不平的波紋逐漸向四周傳播出去，形成水波。
演示——繩波：用手握住繩子的一端上下抖動(dòng)，就會(huì)看到凸凹相間的波向繩的另一端傳播出去，形成繩波。
以上兩種波都可以叫做機(jī)械波。
�。╨）機(jī)械波的概念：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成機(jī)械波
�。�2）機(jī)械波的產(chǎn)生條件：振源和介質(zhì)。
振源——產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)的物質(zhì)，如在繩波中繩子端點(diǎn)在手的作用下不停抖動(dòng)就是振源。
介質(zhì)——傳播振動(dòng)的介質(zhì)，如繩子、水。
2、機(jī)械波的形成過(guò)程
�。�1）介質(zhì)模型：把介質(zhì)看成由無(wú)數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)彈性連接而成，可以想象為（圖1所示）
（2）機(jī)械波的形成過(guò)程：
由于相鄰質(zhì)點(diǎn)的彈力的作用，當(dāng)介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振
動(dòng)時(shí)，就會(huì)帶動(dòng)周圍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來(lái)，從而使振動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播。例如：
圖2表示繩上一列波的形成過(guò)程。圖中1到18各小點(diǎn)代表繩上的一排質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)間有彈力聯(lián)系著。圖中的第一行表示在開始時(shí)刻（t=0）各質(zhì)點(diǎn)的位置，這時(shí)所有質(zhì)點(diǎn)都處在平衡位置。其中第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到外力作用將開始在垂直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，設(shè)振動(dòng)周期為T，則第二行表示經(jīng)過(guò)T／4時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的位置，這時(shí)質(zhì)點(diǎn)1已達(dá)到最大位移，正開始向下運(yùn)動(dòng)；質(zhì)點(diǎn)2的振動(dòng)較質(zhì)點(diǎn)1落后一些，仍向上運(yùn)動(dòng)；質(zhì)點(diǎn)3更落后一些，此時(shí)振動(dòng)剛傳到了質(zhì)點(diǎn)4。第三行表示經(jīng)過(guò)T／2時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的位置，這時(shí)質(zhì)點(diǎn)1又回到平衡位置，并繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)4剛到達(dá)最大位移處，此時(shí)振動(dòng)傳到了質(zhì)點(diǎn)7。依次推論，第四、五、六行分別表示了經(jīng)過(guò)3T／4、T和5T／4后的各質(zhì)點(diǎn)的位置，并分別顯示了各個(gè)對(duì)應(yīng)時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)所排列成的波形。
3、對(duì)機(jī)械波概念的理解
�。�1）機(jī)械波是構(gòu)成介質(zhì)的無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)的一種共同運(yùn)動(dòng)形式；
�。�2）當(dāng)介質(zhì)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波遷移，機(jī)械波向外傳播的只是機(jī)械振動(dòng)的形式（演示橫波演示器）；
（3）波是傳播能量的一種方式。
4、波的種類
按波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可以將波分為兩類：橫波和縱波。
�。�1）橫波
定義：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直。
波形特點(diǎn)：凸凹相間的波紋（觀察橫波演示器），又叫起伏波。如圖3波形所示。
（2）縱波
定義：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上。
波形特點(diǎn)：疏密相間的波形，又叫疏密波。如圖4波形所示。
例：聲波是縱波，其中：振源——聲帶；
介質(zhì)——空氣、固體、液體。
地震波既有橫波又有縱波。
水波既不是橫波也不是縱波，叫做水紋波。
5、描述機(jī)械波的物理量
�。�1）波長(zhǎng)
定義：沿著波的傳播方向，兩個(gè)相鄰的在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的'位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離。
單位：米（m）符號(hào)：λ
演示：觀察演示儀器，從中可以看出：
�、僭跈M波中波長(zhǎng)等于相鄰兩個(gè)波峰或波谷之間的距離；
在縱波中波長(zhǎng)等于相鄰兩個(gè)密部或疏部的中央之間的距離。
�、谫|(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一個(gè)周期，振動(dòng)形式在介質(zhì)中傳播的距離恰好等于一個(gè)波長(zhǎng)，即在一個(gè)周期里振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。
�。�2）波速
定義：波的傳播快慢，其大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定的，在不同的介質(zhì)中速度并不相同。單位：米/秒（m/s） 符號(hào)：v
表達(dá)式：v=λ/T
�。�3）頻率
質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期又叫做波的周期（T）；質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率又叫做波的頻率（f）。波的振動(dòng)周期和頻率只與振源有關(guān)，與介質(zhì)無(wú)關(guān)。
6、思考題
機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系。
機(jī)械波教學(xué)設(shè)計(jì) 4
一、目的
1。通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)機(jī)械波及其形成條；通過(guò)分析討論理解機(jī)械波的概念、實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)，以及與機(jī)械振動(dòng)的關(guān)系，通過(guò)比較對(duì)機(jī)械波進(jìn)行分類。
2。進(jìn)一步培養(yǎng)、加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析推理能力。
二、教材分析
在學(xué)生學(xué)習(xí)了機(jī)械振動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上，接著本節(jié)教材從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析比較得出械械波的概念實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)和分類。所以在此安排機(jī)械波的恰到好處，既有利于本節(jié)的學(xué)習(xí)又是對(duì)前面知識(shí)的運(yùn)用、復(fù)習(xí)和鞏固，而且通過(guò)對(duì)機(jī)械波的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生理解將要學(xué)習(xí)的聲波、電磁波、光波。
三、教學(xué)重點(diǎn)
機(jī)械波的形成原因和特點(diǎn)。
四、教學(xué)難點(diǎn)
對(duì)機(jī)械波在傳播過(guò)程中，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在各自平衡位置的振動(dòng)情況和振動(dòng)以波的形式在介質(zhì)中傳播的理解，弄清機(jī)械振動(dòng)與橫波的關(guān)系和區(qū)別。
五、教材教法
實(shí)驗(yàn)分析法。
六、教材學(xué)法
讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析揭示事物本質(zhì)的一種科學(xué)方法。
七、教學(xué)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(xué)過(guò)程
(一)復(fù)習(xí)提問(wèn)，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引入新
(提問(wèn))什么是機(jī)械振動(dòng)？什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)？
機(jī)械振動(dòng)：物體在平衡位置附近的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：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(dòng)。
(提問(wèn))向平靜水中(如平靜的游泳池水)投石子會(huì)看到什么現(xiàn)象？以石子擊水點(diǎn)為中心，振動(dòng)(波浪)遠(yuǎn)離中心向四周傳播，直到很遠(yuǎn)(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(dòng)。
(提問(wèn))學(xué)生看到了什么？看到一列凸凹相間的波形(振動(dòng)形式)向繩子的另一端傳去，這就是(板書)機(jī)械波(給出學(xué)生波的直覺(jué)感受)，這就是本節(jié)的內(nèi)容。
(二)新教學(xué)
1、(板書)波的形成條
(提問(wèn))平靜的水中不投石子，即給水沒(méi)有施加振動(dòng)，水面上有沒(méi)有水波(機(jī)械波)？沒(méi)有。
(演示提問(wèn))如果手拿繩子的一端不抖動(dòng)，保持靜止，那么，繩子上各處有沒(méi)有振動(dòng)？有沒(méi)有繩波？——沒(méi)有。
可見(jiàn)要產(chǎn)生水波，就必須給水施加振動(dòng)；要產(chǎn)生繩波，就必須手拿繩子的一端進(jìn)行上下振動(dòng)，這就是物理上講的振也叫做波，這是產(chǎn)生波的一個(gè)條。
(板書)①波就是能夠產(chǎn)生振動(dòng)的物體或質(zhì)點(diǎn)。
(提問(wèn))如果有振而沒(méi)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(jiàn)介質(zhì)也是產(chǎn)生波的另一個(gè)條。
(板書)②介質(zhì)就是傳播機(jī)械振動(dòng)的媒介物。
(總結(jié))通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)觀察可見(jiàn)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(jī)械振動(dòng)的原因和機(jī)械波的概念
(提問(wèn))為什么介質(zhì)中某一點(diǎn)發(fā)生的振動(dòng)能向各個(gè)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(diǎn)構(gòu)成的物質(zhì)，相鄰質(zhì)點(diǎn)間存在著相互作用力，當(dāng)介質(zhì)中某一點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，就會(huì)帶動(dòng)它相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，這些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)又會(huì)帶動(dòng)各自周圍的質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)，這樣振動(dòng)就會(huì)在介質(zhì)中逐漸傳播開。
(總結(jié))可見(jiàn)(板書)①機(jī)械波形成的原因就是由于介質(zhì)本身內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間存在著相互作用力，即介質(zhì)本身內(nèi)部的力學(xué)性質(zhì)決定的。
(板書)②機(jī)械波就是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程。
3、(板書)機(jī)械波的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)
(提問(wèn))漂浮在水面上的樹葉隨著水的上下振動(dòng)而上下振動(dòng)，它會(huì)不會(huì)隨水波的向前傳播而向外遷移？——不會(huì)。
(演示)在繩子上的任意一點(diǎn)系上一圈紅布或者用紅墨水涂上一圈(要讓學(xué)生能明顯觀察到紅色標(biāo)志)，手拿繩子一端上下振動(dòng)。(提問(wèn))同學(xué)們看到了有紅色標(biāo)志的點(diǎn)如何運(yùn)動(dòng)？會(huì)不會(huì)向繩的另一端移動(dòng)？有紅色標(biāo)志的點(diǎn)在其平衡位置附近做上下振動(dòng)，而不會(huì)向繩的另一端移動(dòng)。
(演示)然后在繩子上不同的點(diǎn)(最好等距離標(biāo)記上4至5個(gè)紅色點(diǎn)，手拿繩子上下振動(dòng)，讓學(xué)生仔細(xì)觀察。(提問(wèn))各個(gè)點(diǎn)振動(dòng)的先后順序如何？——越靠近振動(dòng)的手一端的紅色點(diǎn)先振動(dòng)，接著是下一個(gè)，最后是最遠(yuǎn)的紅色點(diǎn)。
(小結(jié))(板書)機(jī)械波的特點(diǎn)：
�、俳橘|(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只在各自平衡位置附近做機(jī)械振動(dòng)，并不沿波的傳播方向發(fā)生遷移。
�、谘夭ǖ膫鞑シ较�，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)依次開始振動(dòng)，距離波愈近，愈先開始振動(dòng)。
根據(jù)波的傳播特點(diǎn)和概念，(提問(wèn))既然沿波的傳播方向各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近依次振動(dòng)，又不遷移，那么機(jī)械波傳播的是什么？——機(jī)械波傳播的是機(jī)械振動(dòng)的形式(又提問(wèn))前面我們知道，機(jī)械振動(dòng)是具有能量的，那么機(jī)械波是不是也把波的能量通過(guò)介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)的.機(jī)械振動(dòng)依次傳播出去了？——是。
(總結(jié))可見(jiàn)(板書)機(jī)械波的實(shí)質(zhì)是：
�、賯鞑フ駝�(dòng)的一種形式。
�、趥鬟f能量的一種方式。即依靠介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力而使各相鄰質(zhì)點(diǎn)依次做機(jī)械振動(dòng)傳遞波的能量。
4、機(jī)械波的分類
(演示)用螺旋彈簧縱波演示器進(jìn)行演示，首先使金屬球沿著彈簧的方向左右振動(dòng)。讓學(xué)生仔細(xì)觀察(提問(wèn))彈簧上會(huì)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(huì)兒變密，一會(huì)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(jī)械波，即形成一列疏密相間的波，其波是振動(dòng)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(xué)生仔細(xì)觀察和比較介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向的區(qū)別，通過(guò)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(xí)與思考
機(jī)械波與機(jī)械振動(dòng)有何區(qū)別與聯(lián)系？
聯(lián)系：機(jī)械波是由機(jī)械振動(dòng)引起的，依靠介質(zhì)本身的力學(xué)性質(zhì)實(shí)現(xiàn)的。
區(qū)別：機(jī)械振動(dòng)研究的是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，而機(jī)械波研究的是由大量質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)而引起的整個(gè)介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)
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