蔡小娟 波的形成與傳播 教學(xué)設(shè)計(jì)

1、“波的形成和傳播”教學(xué)設(shè)計(jì)和教案設(shè)計(jì)思想：波是一種重要而普遍的運(yùn)動(dòng)形式，也是高中物理的一個(gè)難點(diǎn)。“波的形成和傳播”是“機(jī)械波”一章的基礎(chǔ)，學(xué)生正確認(rèn)識(shí)波的形成過程和傳播規(guī)律，對(duì)于順利學(xué)習(xí)其他各節(jié)知識(shí)有著十分重要的意義。波的形成過程和傳播規(guī)律是本課的重點(diǎn)，也是本課的難點(diǎn)。為了突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，同時(shí)為了全面提高學(xué)生素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)波的形成、波的分類和波的傳播規(guī)律，本著從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)，再?gòu)睦硇哉J(rèn)識(shí)回到感性認(rèn)識(shí)的教學(xué)理念，設(shè)計(jì)和實(shí)施本課教學(xué)的一些措施如下。1、生活實(shí)例，引入課題，演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)興趣舞動(dòng)絲帶一端，產(chǎn)生一列凹凸相間的波在絲帶上傳播。從這個(gè)簡(jiǎn)

2、單的例子引出生活中廣泛存在的一種運(yùn)動(dòng)形式波動(dòng)，引起學(xué)生的興趣，接著趁熱打鐵，請(qǐng)學(xué)生列舉有關(guān)波的實(shí)例，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。從學(xué)生列舉的實(shí)例中，概括出波的產(chǎn)生條件：波源，介質(zhì)（為分析波的形成奠定基礎(chǔ)）2、實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)能力（實(shí)驗(yàn)方案附后）實(shí)驗(yàn)一，研究繩上產(chǎn)生的凹凸相間的波。主要培養(yǎng)學(xué)生耐心、仔細(xì)做實(shí)驗(yàn)的品質(zhì)和操作能力；教給學(xué)生研究、分析問題的方法。實(shí)驗(yàn)二，研究彈簧上縱波的形成：培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移能力，形成科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察分析，突破實(shí)驗(yàn)表象，概括、抽象出本質(zhì)規(guī)律，提高水平。實(shí)驗(yàn)三、四，演示實(shí)驗(yàn)：從波的運(yùn)動(dòng)方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向之間的關(guān)系對(duì)波進(jìn)行分類，使學(xué)生形成橫波和縱波的概念。培養(yǎng)

3、學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)分類的方法。3、電腦模擬，形象直觀，鞏固升華。為了幫助學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)波的形成過程，正確理解波的傳播規(guī)律，利用Flash課件：模擬波的分類；模擬橫波的形成和傳播規(guī)律；模擬縱波的形成和傳播規(guī)律。4、因材施教，分層次；布置作業(yè)，多方面。在教學(xué)過程中，根據(jù)不同學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)，努力使各個(gè)層次的學(xué)生和教師產(chǎn)生共鳴，讓每一個(gè)學(xué)生都有收獲，布置作業(yè)既有思考又有書面作業(yè)和動(dòng)手作業(yè)，全方位鞏固所學(xué)知識(shí)。綜上所述，在本教學(xué)過程中演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)探索和理論分析相結(jié)合，知識(shí)應(yīng)用和多媒體演示相結(jié)合，始終突出學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生成為知識(shí)的發(fā)現(xiàn)者，培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力，全面提

4、高學(xué)生素質(zhì)。教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能：(1) 知道直線上機(jī)械波的形成過程 。(2) 知道什么是橫波,波峰和波谷 。(3) 知道什么是縱波,密部和疏部 。(4) 知道“機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播，形成機(jī)械波”，知道波在傳播運(yùn)動(dòng)形式的同時(shí)也傳遞了能量。2、過程與方法：(1) 培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索的能力 (2) 培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和歸納的能力 3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀：(1) 培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心、認(rèn)真、一絲不茍做實(shí)驗(yàn)的品質(zhì)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和良好的工作作風(fēng) .(2) 培養(yǎng)學(xué)生互相團(tuán)結(jié)、分工協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)械波的形成過程及傳播規(guī)律教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)探索和多媒體輔助教學(xué)教 具：絲帶、波動(dòng)演示箱、水平

5、懸掛的長(zhǎng)彈簧、計(jì)算機(jī)、flash課件教學(xué)過程：演示：抖動(dòng)絲帶的一端，產(chǎn)生一列凹凸相間的波在絲帶上傳播（激發(fā)興趣，引出課題）在這個(gè)簡(jiǎn)單的例子中，我們接觸到一種廣泛存在的運(yùn)動(dòng)形式波動(dòng)，請(qǐng)同學(xué)們?cè)倥e出幾個(gè)有關(guān)波的例子。（學(xué)生舉例，活躍氣氛；讓學(xué)生在大量生活實(shí)例中感觸波的存在，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。）學(xué)生會(huì)列舉水波、聲波、無(wú)線電波、光波。教師啟發(fā)，大家聽說過地震嗎？學(xué)生會(huì)想到地震波。水波、聲波、地震波都是機(jī)械波，無(wú)線電波、光波都是電磁波。這一章我們學(xué)習(xí)機(jī)械波的知識(shí)，以后還會(huì)學(xué)習(xí)電磁波的知識(shí)。（板書）第二章 機(jī)械波現(xiàn)在學(xué)習(xí)第一節(jié)，波的形成和傳播。（板書）一、波的形成和傳播教師：我這里有一條長(zhǎng)繩，能否從繩子上看到

6、波形？請(qǐng)一位同學(xué)上來(lái)展示出波形來(lái)。（下面同學(xué)觀察，若效果不明顯，可指點(diǎn)幫助）。 學(xué)生：到前面演示。 教師：同學(xué)們都知道如何產(chǎn)生波，為什么繩頭的振動(dòng)能向前傳播？繩子上傳播的是什么？下面以抖繩子為例研究繩波的形成過程 。（設(shè)置疑問，激發(fā)學(xué)生的探究欲望）（板書）波的形成原因和傳播規(guī)律實(shí)驗(yàn)一： 準(zhǔn)備一根長(zhǎng)約8米的軟繩，將繩的兩點(diǎn)涂上不同顏色的標(biāo)記。將繩子放在地上，一端固定，用手握住繩的另一端，拉平軟繩。 1 、手不做左右振動(dòng)，繩子處于什么狀態(tài)？ 2 、手向左抖動(dòng)一次和向右抖動(dòng)一次，你看到什么現(xiàn)象？ 3 、手連續(xù)左右抖動(dòng)，繩上兩個(gè)標(biāo)記的點(diǎn)怎樣運(yùn)動(dòng)？它們隨波前進(jìn)嗎？ 學(xué)生活動(dòng)，觀察現(xiàn)象。老師在旁指導(dǎo)。教師

7、：我們對(duì)波的形成與傳播已經(jīng)有了一定的感性認(rèn)識(shí)，為什么會(huì)在繩子上形成波形呢？現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們自己想辦法來(lái)解決這一問題。同學(xué)們可以結(jié)合下面的思考題與我們觀察到的現(xiàn)象去思考波是怎么形成的！也可以自學(xué)書上22至23頁(yè)內(nèi)容回答這一問題。（培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)習(xí)慣。）觀察和思考：（1）、繩子能否看成由許多質(zhì)點(diǎn)組成，質(zhì)點(diǎn)之間是否有力的作用？（2）、繩未振動(dòng)之前，各質(zhì)點(diǎn)處于什么狀態(tài)？（3）、繩的端點(diǎn)受到振動(dòng)后，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)？運(yùn)動(dòng)是否是同時(shí)的？教師：剛才同學(xué)們通過看書，思考 ，討論，等方法研究了波的形成和傳播，現(xiàn)在我們一起來(lái)總結(jié)一下，先回答思考題，再總結(jié)波的形成和傳播。 注：學(xué)生回答，教師逐步引導(dǎo)其完成。這樣的師與

8、生、生與生之間的有效互動(dòng)，有助于發(fā)展學(xué)生評(píng)價(jià)、判斷和交流等綜合分析能力，有助于他們建構(gòu)新知識(shí)和提高抽象概括能力。 波的形成和傳播（屏幕上）： （1）、繩子各部分都由許多質(zhì)點(diǎn)組成，各質(zhì)點(diǎn)之間存在著相互作用的彈力。 （2）、繩未振動(dòng)前各質(zhì)點(diǎn)均處于平衡狀態(tài)（3）、因?yàn)楦鞑糠种g存在著相互作用的彈力 沿波的傳播方向上后一質(zhì)點(diǎn)比前一質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)落后了一段時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)依次被帶動(dòng)。振動(dòng)的形式傳播出去形成波，但質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移。（多媒體模擬：課件）實(shí)驗(yàn)（二），觀察波動(dòng)演示器上凹凸相間的波：（因器材有限，可以教師操作，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察）實(shí)驗(yàn)步驟：（1）、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，演示屏上的質(zhì)點(diǎn)排成一條水平線。（表示各質(zhì)點(diǎn)都處在

9、平衡位置）（2）、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)起來(lái)。（注意觀察各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的先后順序）觀察和思考：（1）質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是否同時(shí)進(jìn)行，有什么順序，各質(zhì)點(diǎn)起振方向如何？（2）波的傳播過程中質(zhì)點(diǎn)是否隨波遷移？（3）各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期與波源的振動(dòng)周期的關(guān)系。為什么有這種關(guān)系？（4）波源后面質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)能量從何處來(lái)？總結(jié)：機(jī)械波的特點(diǎn)：(1) 介質(zhì)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)不是同時(shí)起振，離振源近的質(zhì)點(diǎn)先起振,但起振方向都與振源方向相同。 (2) 質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置振動(dòng)，并不隨波遷移。 (3) 傳播過程中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力來(lái)源于振源，各質(zhì)點(diǎn)起振時(shí)與振源起振時(shí)的情況完全相同，其頻率等于振源頻率。(4) 波傳播的是振動(dòng)

10、形式(信息)和能量。 教師：以上特點(diǎn)歸結(jié)為三個(gè)性質(zhì)：帶動(dòng)性 滯后性 重復(fù)性（板書）一、機(jī)械波的傳播特點(diǎn)1、帶動(dòng)性 、 滯后性 、 重復(fù)性2、波傳播的是振動(dòng)形式(信息)和能量，質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移。教師：有振動(dòng)一定會(huì)有波的存在嗎？（同學(xué)回答：不是）波產(chǎn)生的條件是什么？ 學(xué)生：（1）、要有介質(zhì)（傳播波的物質(zhì)），（2）、要有波源（保持持續(xù)振動(dòng)的物體）。 （板書）二、機(jī)械波的形成條件：（1）條件：同時(shí)存在振源和介質(zhì)（2）機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播稱為機(jī)械波?！咀⒁狻?有振動(dòng)不一定存在波，但有波 一定存在振動(dòng)。實(shí)驗(yàn)（三）教師：出示軟彈簧縱波演示儀演示，觀察到的波形和繩子上的波形有何不同。 注：提示學(xué)生從質(zhì)

11、點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向比較，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。 學(xué)生：繩波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向相垂直，且有凸部和凹 部。彈簧波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向在一直線上，有疏部和密部。 教師：（屏幕上）： 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的波叫模波，凸起的最高處叫波峰 ，凹下的最低處叫波谷。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向在一直線上的波叫縱波，質(zhì)點(diǎn)分布較密的部分叫密部，質(zhì)點(diǎn)分布較稀的部分叫疏部。 （板書）二、機(jī)械波的分類：（1） 橫波（2） 縱波教師：聲波是縱波。提問：有沒有振動(dòng)既包含橫波又包含縱波？（提示地震波） 實(shí)驗(yàn)（四）觀察波動(dòng)演示器上疏密相間的波：實(shí)驗(yàn)步驟：（1）、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，演示屏上的質(zhì)

12、點(diǎn)排成一條水平線。（2）、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)起來(lái)。現(xiàn)象：(1)后面的質(zhì)點(diǎn)總比前面的質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)刻_晚，從總體上看形成疏密相間的波。（2）各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)沿_水平方向_，波的傳播沿_水平_方向，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向_平行_。(3)質(zhì)點(diǎn)是否沿波的傳播方向遷移？_不_這種波叫做縱波，在縱波中最密處叫做密部，最疏處叫做疏部。分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：1、論橫波還是縱波，介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)并不隨波遷移。因此，波傳播的是_振動(dòng)形式，而不是介質(zhì)本身。2、波傳來(lái)前，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)是靜止的，波傳來(lái)后開始振動(dòng)，說明他們獲得了能量。這個(gè)能量是從波源通過前面的質(zhì)點(diǎn)傳來(lái)的。因此：波是傳遞_能量_的一種方式。師

13、生雙邊活動(dòng)，實(shí)驗(yàn)探索，總結(jié)規(guī)律。（從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)上的第一次飛躍。）計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)：1、波的分類演示2、橫波的形成過程及傳播規(guī)律3、縱波的形成過程及傳播規(guī)律（形象直觀，鞏固升華）知識(shí)應(yīng)用：1、課本中提到地震波既有橫波，又有縱波。你能想象在某次地震時(shí)，位于震源正上方的建筑物，在縱波和橫波分別傳來(lái)時(shí)的振動(dòng)情況嗎？為什么？（從理性認(rèn)識(shí)回到感性認(rèn)識(shí)，實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)的第二次飛躍）2、本來(lái)是靜止的質(zhì)點(diǎn)，隨著波的傳來(lái)開始振動(dòng)，有關(guān)這一現(xiàn)象的說法正確的有：A、該現(xiàn)象表明質(zhì)點(diǎn)獲得了能量B、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的能量是從波源傳來(lái)的C、該質(zhì)點(diǎn)從前面的質(zhì)點(diǎn)獲取能量，同時(shí)也將振動(dòng)的能量向后傳遞D、波是傳遞能量的一種方式E、如果振源停止振動(dòng)，在介質(zhì)中傳播的波也立即停止F、介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)做的是受迫振動(dòng)布置作業(yè)：1、書面作業(yè)：列舉生活中常見的有關(guān)機(jī)械波的例子（橫波、縱波各一例）簡(jiǎn)述它們是如何形成的。（培養(yǎng)學(xué)生觀察生活并用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力和表達(dá)能力）2、動(dòng)腦作業(yè)：發(fā)生