高中物理波的形成和传播导学案新人教版选修34

波的形成与传播

适用学科 高中物理 适用年级 高中三年级

适用区域 全国新课标 课时时长（分钟） 60

知识点 1. 产生机械波的条件

2. 机械波传播每一质点开始振动方向与波源开始振动方向一致

3. 机械波传播振动形式和能量、质点不随波迁移

4. 简谐波的传播具有时间和空间的周期性、双向性

教学目标 一、 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

二、 过程与方法

1．通过图片、播放录像让学生观察生活中的波动现象，通过思考讨论，能够提出所要研究问题，培养学生的观察和思考能力

2．通过游戏的体验、实验的观察，体会从现象中探究物理知识的过程，获得成功的体验

3．通过观察实验与多媒体课件比较横波与纵波的异同，学习观察辨析、归纳总结的方法

三、 情感、态度与价值观

1．通过“人浪的形成”游戏，使学生亲身体验物理过程，激发学习物理的兴趣，并增强相互间的协作意识

2．通过观看视频“地震波”，增强运用物理知识理解生活现象的能力。

教学重点 掌握波的形成过程和产生条件

教学难点 机械波的形成过程及传播规律 教学过程

一、复习预习

我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动，请同学们再举出几个有关波的例子，水波、声波、地震波等等。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。

二、知识讲解

课程引入：

我们之前学过的直线运用、圆周运动一样，都是我们自然界广泛存在的运动形式。我们把水波、绳波、声波这些波动都叫做机械波，这一章我们就来学习机械波的知识。首先一起来学习机械波的第一节内容：波的形成和传播。

考点/易错点1、产生机械波的条件

绳波的演示：将绳子的一端固定，用手握住绳子的另一端抖动绳子，产生一列凹凸相间的波在绳子上传播。用手抖动绳子为绳子动起来提供动力和能量，所以从刚才的现象中我们可以知道:要形成人浪的波动，就要让一名同学先运动，他就是波形成的一个必备条件，同理手也是绳波形成的条件，我们把这个条件叫做波源。产生机械波的条件: 波源

※ 精 品 ※ 试 卷 ※

※ 推 荐 ※ 下 载 ※ 第4课时 波的衍射和干涉

[研究选考·把握考情]

知识内容 波的衍射和干涉 考试要求

加试b

教学要求 1.知道波的衍射现象和波产生明显衍射的条件

2.知道一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象

3.了解波的叠加原理

4.知道波的干涉现象和波发生干涉的条件

5.知道一切波都能发生干涉，干涉是波特有的现象

6.经历波的衍射研究过程，体会波的传播特征

7.经历波的干涉研究过程，体会波的传播特征

8.理解干涉现象中振动加强与减弱的意义

说明 不要求定量计算有关波的干涉问题

知识点一 波的衍射

[基 础 梳 理]

1.定义：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。

2.发生明显衍射的条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小。

3.一切波都能发生衍射，衍射是波特有的现象。

[要 点 精 讲]

1.衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射。

2.波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异，“障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多”只是发生明显衍射的条件。

3.波传到小孔(障碍物)时，小孔(障碍物)仿佛一个新波源，由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播，就偏离了直线方向。因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。

【例1】 如图1所示是利用发波水槽观察到的水波衍射图象，从图象可知( )

※ 精 品 ※ 试 卷 ※

※ 推 荐 ※ 下 载 ※ 图1

A.B侧波是衍射波

B.A侧波速与B侧波速相等

C.减小挡板间距离，衍射波的波长将减小

D.增大挡板间距离，衍射现象将更明显

解析 小孔是衍射波的波源，A侧是衍射波，A错误；在同一种介质中，波速相等，故B正确；根据波速、波长和频率的关系式v＝λf，由于波速和频率不变，故波长不变，故C错误；波长越长越容易发生衍射现象，与波的频率和振幅没有关系，在波长无法改变的情况下可以减小挡板间距，故D错误。

1 高二物理选修3-4教案

第十四章 电磁波

§14.1电磁波的发现

教学目标

（一）知识与技能：

①了解发现电磁波的历史背景，知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献。

②了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点，知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性。

（二）过程与方法：

体验赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法，领会物理实验对物理学发展的基础意义。

（三）情感态度与价值观：

领会发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法。

教学重点

麦克斯韦电磁场理论。

教学难点

对电磁波与机械波的异同认识不清。

教法选择和学法指导

启发诱导法、类比法

教学过程

一、引入新课

通过前面机械波的学习，我们对机械波有了一定的了解，请同学们会议有关机械波的知识。

问：机械波是如何形成的？

答：波源产生振动，通过介质将波源的振动形式向外传播形成机械波。

问：机械波有哪些性质？

答：机械波具有干涉、衍射、反射、折射等性质。

上一章我们提到“光是一种电磁波”，电磁波于我们的生活息息相关。问什么电磁波能得到这样广泛的应用？它与机械波有何不同？我们将在这节课里学习电磁波被发现历史，进而研究它的主要特征。

二、课前预习

让学生通过看书回答以下问题：

1、麦克斯韦关于电场和磁场的预言是什么？ 2 答：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。

2、麦克斯韦的关于光的本质的预言是什么？

答：从本质上来说，光是一种电磁波。

3、赫兹的实验在电磁学的发展过程中有什么作用？

答：赫兹的实验验证了电磁波的存在，并精确的测定了电磁波在真空中的速度等于光速，证实了麦克斯韦的预言。也为后来无线电技术的发展开辟了道路。

三、新课教学

1、伟大的预言

①变化的磁场产生电场

问：通过3-2电磁感应的学习我们知道，闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流，可是为什么会有感应电流呢？自由电荷是如何定向移动的呢？

答：有感应电流存在说明在线圈的周围存在感应电场，自由电荷在感应电场的作用下做定向移动。

word 1 / 13 波的形成和传播

一、波的形成和传播┄┄┄┄┄┄┄┄①

1．形成原因：以绳波为例(如图所示)

(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。

3．机械波

(1)定义：机械振动在介质中传播，形成了机械波。

(2)产生条件

①机械振动；

②要有介质。

(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。

[注意]

1．波传播的是振动形式，故每个质点起振时的振动与波源相同。

2．对所有振动质点来说，所呈现的现象是波动，而对单个质点来说，所呈现的现象是振动，故波动的周期等于质点振动的周期。

①[判一判]

1．质点的振动位置不断转换即形成波(×)

2．在绳波的形成和传播过程中，所有质点同时运动，同时停止运动(×)

3．在绳波的形成和传播过程中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动(×) word

2 / 13 4．机械波传播的是能量和振动形式，机械波不能在真空中传播(√)

二、波的分类┄┄┄┄┄┄┄┄②

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

[注意]

1．区分横波和纵波，关键是明确质点的振动方向和波的传播方向，在横波中二者“相互垂直”，在纵波中二者“在同一直线上”。