機械波教學設計

時間：2024-07-04 02:57:33

機械波教學設計

機械波教學設計

機械波教學設計

　　機械波教案示例

　　一、教學目標

　　1．在物理知識方面的要求：

　　(l)明確機械波的產生條；

　　(2)掌握機械波的形成過程及波動傳播過程的特征；

　　(3)了解機械波的種類極其傳播特征；

　　(4)掌握描述機械波的物理量(包括波長、頻率、波速)。

　　2．要重視觀察演示實驗，對波的產生條及形成過程有全面的理解，同時要求學生仔細分析本的插圖。

　　3．在教學過程中教與學雙方要重視引導和自覺培養正確的思想方法。

　　二、重點、難點分析

　　1．重點是機械波的形成過程及描述；

　　2．難點是機械波的形成過程及描述。

　　三、教具

　　1．演示繩波的形成的長繩；

　　2．橫波、縱波演示儀；

　　3．描述波的形成過程的掛圖。

　　四、主要教學過程

　　(一)引入新

　　我們學習過的機械振動是描述單個質點的運動形式，這一節我們學習由大量質點構成的彈性介質的整體的一種運動形式——機械波。

　　(二)教學過程設計

　　1．機械波的產生條

　　例子——水波：向平靜的水面投一小石子或用小樹枝不斷地點水，會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，就會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械波。

　　(l)機械波的概念：機械振動在介質中的傳播就形成機械波

　　(2)機械波的產生條：振和介質。

　　振——產生機械振動的物質，如在繩波中繩子端點在手的作用下不停抖動就是振。

　　介質——傳播振動的介質，如繩子、水。

　　2．機械波的形成過程

　　(1)介質模型：把介質看成由無數個質點彈性連接而成，可以想象為(圖1所示)

　　(2)機械波的形成過程：

　　由于相鄰質點的彈力的作用，當介質中某一質點發生振

　　動時，就會帶動周圍的質點振動起，從而使振動向遠處傳播。例如：

　　圖2表示繩上一列波的形成過程。圖中1到18各小點代表繩上的一排質點，質點間有彈力聯系著。圖中的第一行表示在開始時刻(t=0)各質點的位置，這時所有質點都處在平衡位置。其中第一個質點受到外力作用將開始在垂直方向上做簡諧運動，設振動周期為T，則第二行表示經過T／4時各質點的位置，這時質點1已達到最大位移，正開始向下運動；質點2的振動較質點1落后一些，仍向上運動；質點3更落后一些，此時振動剛傳到了質點4。第三行表示經過T／2時各質點的位置，這時質點1又回到平衡位置，并繼續向下運動，質點4剛到達最大位移處，此時振動傳到了質點7。依次推論，第四、五、六行分別表示了經過3T／4、T和5T／4后的各質點的位置，并分別顯示了各個對應時刻所有質點所排列成的波形。

　　3．對機械波概念的理解

　　(1)機械波是構成介質的無數質點的一種共同運動形式；

　　(2)當介質發生振動時，各個質點在各自的平衡位置附近往復運動，質點本身并不隨波遷移，機械波向外傳播的只是機械振動的形式(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點的振動方向可以將波分為兩類：橫波和縱波。

　　(1)橫波

　　定義：質點的振動方向與波的傳播方向垂直。

　　波形特點：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：質點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上。

　　波形特點：疏密相間的波形，又叫疏密波。如圖4波形所示。