高二物理学案 选修3-4
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第十二章 机械波
12.1波的形成和传播
【教学目标】
（1）通过观察和分析，认识波是振动的传播，知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息。
（2）能区分横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部
（3）知道什么是机械波和机械波形成的条件
重点：机械波的形成过程及传播
难点：机械波的形成过程及传播
【自主预习】
1．机械波产生的条件：(1) ；(2)
2_机械波的形成
(1)实质：介质质点问存在相互作用力，介质中前面的质点带动后面的质点振动．
(2)质点间的作用：相邻的质点相互做功，l司时将振动形式与振源能量向外传播．
(3)介质质点的振动：从振源开始，每一个质点都由前面的质点带动做受迫振动．
3．机械波的分类：机械波分成 和 两类．
质点振动的方向与波的传播方向垂直的波叫 ．在横波中，凸起的最高处叫 ，凹下的最低处叫 。
质点的振动方向跟传播方向在同一直线上的波叫 ．在纵波中，质点分布最密的地方叫 质点分布最疏的部分叫
4． 在 中的传播就形成机械波
5波的特点
(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同．
(2)周期：辑质点振动的周期均与波源的振动周期相同．
(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后．
(4)立场：各质点只在各自的平衡位置振动，并不随波逐流．
(5)机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递能 量和信息．
6．绳、弹簧、水、空气等是波借以传播的物质，叫做________。机械振动在介质中传播，形成了________。
7．介质中有机械波传播时，介质本身________随波一起传播。传播的只是____________。
波的形成和传播
一、波的形成和传播
1．形成原因：以绳波为例(如图12-1-1所示)
图12-1-1
(1)可以将绳分成许多小部分，将每一部分看做质点。
(2)在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置。
(3)由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的这个质点称为波源。
(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，并依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播。
2．介质
(1)定义：波借以传播的物质。
(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动。
二、横波和纵波
定义
标识性物理量 实物波形
横 波 质点的振动方向与波的传播方向互相垂直的波 (1)波峰：凸起的最高处
(2)波谷：凹下的最低处
纵 波 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波 (1)密部：质点分布最密的位置
(2)疏部：质点分布最疏的位置
三、机械波
1．定义
机械振动在介质中传播，形成机械波。
2．产生条件
(1)要有机械振动。
(2)要有传播振动的介质。 3．机械波的实质
(1)传播振动这种运动形式。
(2)传递能量的一种方式。依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量。
1．机械波的形成
2．波的特点
(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同。
(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同。
(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后。
(4)运动：各质点只在各自的平衡位置附近做往复振动，并不随波迁移。
(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递能量和信息。
3．振动和波动的区别与联系
振动 波动
区别 研究对象 单个质点在平衡位置附近的往复运动，研究的是单个质点的“个体行为” 振动在介质中的传播，研究的是大量质点将波源振动传播的“群体行为”
12.1波的形成和传播
学习目标
1、知道机械波的形成过程。
2、知道什么是横波，知道波峰和波谷；知道什么是纵波，知道疏部和密部。
3、知道波在传播运动形式的同时也传递了能量。同时波还能传递信息等。
学习重点、难点
重点：机械波的形成过程及描述。
难点：机械波的形成过程及描述。
学习过程：
一、引入新课
我们已学习过机械振动，它是描述单个质点的运动形式，这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质整体的一种运动形式——机械波。
二、波的形成和传播
1、生活中的实例：
①带操表演中的运动员手持细棒抖动彩带一端，彩带随波浪翻卷。
②绳子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖动。
③水波。
思考：绳波中手做什么运动？绳端做什么运动？绳上各点是否同时开始运动？为什么绳上各点都能动起来？如果在绳子上系一小红绳，红绳在波传播过程中怎样运动？它是否随着波向绳的另一端移动？
2、总结什么是机械波？机械波形成的条件是什么？
（1）机械波的概念： 。
（2）机械波的产生条件： 。
振源——产生机械振动的物质，如在绳波中的手的不停抖动就是振源。
介质——传播振动的媒质，如绳子、水。
说明：由简谐运动形成的机械波又称简谐波。
3、机械波的形成过程
右图为绳波形成的示意图，选出部分质点，“1”号质点为振源，认真观察绳波的形成过程，回答下列问题。
①各质点的“起振”（开始振动）方向与振源的起振方向有何关系？是否同时起振？
②各质点的振动形式与振源的振动形式有何关系？
③形成的机械波如何传播？波的传播方向与各质点的振动方向是否一回事？各质点是否随1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
4
7
10
13 16 T41
T21
T43
T
T45 “迁移”？
④机械波在传播过程中传播了什么？
⑤波在传播过程中还有何特点？
三、波的种类：
东山学校2012年上学期高二选修3-4 备课者： 2012年3月
1 §12.1 波的形成和传播
一【三维目标】
1、知识与技能：
①知道直线上机械波的形成过程
②知道什么是横波,波峰和波谷
③知道什么是纵波,密部和疏部
④知道“机械振动在介质中传播，形成机械波”，知道波在传播运动形式的同时也传递了能量
2、过程与方法：
通过实验与理论分析培养学生进行科学探索的能力、观察、分析和归纳的能力
3、情感态度与价值观
通过本节学习，要学生了解物理的神奇，培养学生的空间想象能力和思维能力
二【教学重点和难点】
重点：机械波的形成过程及传播规律
难点：机械波的形成过程及传播规律
三【教学方法】
实验探索和计算机辅助教学
四【教具准备】
丝带、波动演示箱、水平悬挂的长弹簧、音叉
五【教学过程】
教师活动 学生活动 时间
【新课引入】
［演示］视频一：《万物生》萨顶顶。
视频二：《新贵妃醉酒》李玉刚
在上面两个简单的例子中，我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动，
1、请同学们再举出几个有关波的例子。（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。）
2、大家听说过地震吗？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。 1、水波、声波、无线电波、光波。
2、地震波。 5
分钟
【新课讲解】
一、波的形成和传播
［演示］找五名学生互动演示波的形成与传播。
1、波产生需要怎样的条件呢？
2、波是怎样形成的呢？为什么会有不同的波形？波传播的是什么呢？
1、波产生的条件：①波源，②介质。
2、波传播了信息、能量、振动形式等。 5
分钟 东山学校2012年上学期高二选修3-4 备课者： 2012年3月
