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高中物理《機械波》教案
作為一無名無私奉獻的教育工作者,有必要進行細致的教案準備工作,借助教案可以恰當?shù)剡x擇和運用教學(xué)方法,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。寫教案需要注意哪些格式呢?以下是小編為大家整理的高中物理《機械波》教案,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
高中物理《機械波》教案1
一,教材分析
。1) 教材的地位與作用
"機械波"是高中物理教材第一冊(必修)的第五章"機械振動和機械波"的第七節(jié)內(nèi)容。
機械波是機械運動中比較復(fù)雜的運動形式。它作為周期性變化的運動,廣泛地涉及物理學(xué)的各個領(lǐng)域。上好這節(jié)課不僅可以鞏固以前學(xué)過的有關(guān)運動學(xué)和動力學(xué)的知識,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)。
通過本節(jié)課的教學(xué),學(xué)生初步認識到學(xué)習(xí)波動知識時重要的是要會確定波的總的運動情況,即由波長,頻率和波速等物理量來表征運動情況,而不是確定單個質(zhì)點在某一時刻的位置,速度和加速度。對培養(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
根據(jù)學(xué)生的認知基礎(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。
知識目標
明確機械波的產(chǎn)生條件;掌握機械波的形成過程及波動傳播過程的特
征;了解機械波的種類及其傳播特征;初步了解描述機械波的物理量。
能力目標
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
的時空觀念。
3,德育目標
培養(yǎng)學(xué)生用辨證的觀點探究物理過程及其規(guī)律,對學(xué)生進行唯物主義世界觀和科學(xué)方法論的教育。
(2) 重點,難點分析
機械波的形成過程及描述是本節(jié)課的重點和難點。因為波動過程的細節(jié)不容易體現(xiàn)出來,教學(xué)過程通過課件模擬物理過程的方法進行重點難點的突破,使學(xué)生獲得較直觀的信息,充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動作用,以激發(fā)學(xué)生研究物理問題的濃厚興趣。
二,教法與學(xué)法
現(xiàn)代教育理論認為,科學(xué)教學(xué)必須讓學(xué)生們參與以探究為目標的研究活動,使他們同老師和學(xué)生一起在相互啟發(fā)相互促進。對從學(xué)生們所親歷的事物中產(chǎn)生的一些實際問題進行探究,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,通過課件和實驗演示,引導(dǎo)學(xué)生進行問題探究和討論,以期達到教學(xué)目標。有著豐富生活體會的學(xué)生往往對波動形成的物理過程有著濃厚的興趣。為了使學(xué)生能認識機械波這一特殊的運動形式,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。通過學(xué)生小實驗和教師實驗演示及課件模擬物理過程,逐層深入,讓學(xué)生分成小組在教師創(chuàng)設(shè)的問題中進行分析探究,總結(jié)波動特征。在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)學(xué)生從功和能的角度去探究波動過程,進而搞清波動的.成因。引導(dǎo)學(xué)生在討論中互相問答或自問自答,進入思維的遷移,每觀察到一個現(xiàn)象都去想想幾個為什么。真正培養(yǎng)起抽象思維能力和獨立的思維能力。
在教學(xué)的過程中,教師要對所有學(xué)生的各種不同見解,技能和經(jīng)驗都有所尊重。逐步把全班學(xué)生培養(yǎng)成科學(xué)探究推理嚴謹縝密,思想方法與行為方式以及社會價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)過程設(shè)計
新課引入
。ㄕn件)在生活中,我們是否見過此現(xiàn)象——向一滴水滴入平靜的水
面,會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,當進球后球迷此起彼伏所形成的波浪 (讓學(xué)生按順序逐個相繼站起,坐下,這時全班的同學(xué)都有機會親身體會到作為波動中的一分子的運動情況,引導(dǎo)學(xué)生分組思考,討論波動的成因)
(課件)"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……
(小實驗:學(xué)生同桌兩人用手抖動課前準備好的繩子,會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,都是我們平時所見到的波的情形,那么,波形成的條件
是什么呢 波是什么 前面我們學(xué)習(xí)過的機械振動是描述單個質(zhì)點的運動形式。這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)由大量質(zhì)點構(gòu)成的彈性介質(zhì)的整體的一種運動形式——機械波。
機械波的概念和產(chǎn)生條件
機械波的概念:機械振動在介質(zhì)中的傳播就形成了機械波。上述的
水波和繩波都是機械波。
2,機械波的產(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)生機械振動的物質(zhì),如在繩波中的手的不停抖動。(如果沒有連續(xù)的振動,則質(zhì)點很快停止下來。)
介質(zhì)——傳播振動的媒質(zhì),如繩子,水。
機械波的形成過程
1,介質(zhì)模型:把介質(zhì)看成由無數(shù)個質(zhì)點彈性連接而成,可以想象成
如右圖所示。
機械波的形成過程:
由于相鄰質(zhì)點的力的作用,當介質(zhì)中
某一質(zhì)點發(fā)生振動時,就會帶動周圍的質(zhì)
點振動起來,從而使振動向遠處傳播。(課件演示相鄰質(zhì)點的相互作用)
。▽嶒灪驼n件演示)繩波的形成過程。(引導(dǎo)學(xué)生觀察,思考,分析)質(zhì)點間有彈力聯(lián)系著。開始時刻(t = 0),各質(zhì)點都處在平衡位置。其中第一個質(zhì)點受到外力作用將開始在垂直方向上做簡諧運動,設(shè)振動周期為T,則經(jīng)過T / 4,質(zhì)點1已經(jīng)達到最大位移,正要開始向下運動。質(zhì)點2的振運動較質(zhì)點1落后一些,仍向上運動;質(zhì)點3更落后一些,此時振動剛傳到了質(zhì)點9。經(jīng)過T / 2時,質(zhì)點1回到了平衡位置,并繼續(xù)向下運動,質(zhì)點9剛到達最大位移處,此時振動傳到了質(zhì)點17。依此推論,演示經(jīng)3T / 4,T和5T / 4后各質(zhì)點排列成的波形。
機械波的特點
1,介質(zhì)中各點都在各自的平衡位置作往復(fù)運動——振動。
2,各質(zhì)點并不隨波向波的傳播方向遷移。
3,各質(zhì)點在振動時有時間上的先后。
4,波是能量傳播的一種方式。
(小實驗:學(xué)生用手抖動繩子,形成繩波。如果不再抖動,則原位的質(zhì)點很快平靜下來。它說明波動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)點的振動方向可以將波分為兩類:橫波和縱波。
1,橫波
質(zhì)點的振動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
質(zhì)點的振動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。
。ㄕn件演示兩類波的形成及其波形)
說明:地震波既有橫波又有縱波。(拓展學(xué)生的認知層面)
機械振動與機械波的關(guān)系
課件演示機械振動和機械波的圖象,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,只有振動才有可能引起波動。
2,只有通過介質(zhì),才能由局部的振動引起全局的波動。
3,每一局部都在平衡位置附近做住復(fù)運動——振動。
4,每一局部并不隨波向波的傳播方向遷移。
5,每一局部的振運動在時間上有先后。
6,機械波是機械振動在介質(zhì)中的傳播過程,它是一種振動形式,又是能量傳遞的一種方式。
。ㄒ龑(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié),并對問題研究的方法做出評價,思考描述波動與振動的物理量有什么不同。)
高中物理《機械波》教案2
一、教學(xué)目的
1.通過實驗演示,讓學(xué)生認識機械波及其形成條件;通過分析討論理解機械波的概念、實質(zhì)和特點,以及與機械振動的關(guān)系,通過比較對機械波進行分類.
2.進一步培養(yǎng)、加強學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察、分析推理能力.
二、教材分析
在學(xué)生學(xué)習(xí)了機械振動、簡諧運動規(guī)律的基礎(chǔ)上,接著本節(jié)教材從實驗現(xiàn)象分析比較得出械械波的概念實質(zhì)、特點和分類.所以在此安排機械波的教學(xué)恰到好處,既有利于本節(jié)課的學(xué)習(xí)又是對前面知識的運用、復(fù)習(xí)和鞏固,而且通過對機械波的學(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
機械波的形成原因和特點.
四、教學(xué)難點
對機械波在傳播過程中,介質(zhì)質(zhì)點在各自平衡位置的振動情況和振動以波的形式在介質(zhì)中傳播的理解,弄清機械振動與橫波的關(guān)系和區(qū)別.
五、教材教法
實驗分析法.
六、教材學(xué)法
讓學(xué)生學(xué)會如何由實驗現(xiàn)象進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)過程
(一)復(fù)習(xí)提問,從實驗現(xiàn)象引入新課
(提問)什么是機械振動?什么是簡諧運動?
機械振動:物體在平衡位置附近的往復(fù)運動.
簡諧運動: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.
(提問)向平靜水中(如平靜的游泳池水)投石子會看到什么現(xiàn)象?以石子擊水點為中心,振動(波浪)遠離中心向四周傳播,直到很遠(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.
(提問)學(xué)生看到了什么?看到一列凸凹相間的波形(振動形式)向繩子的另一端傳去,這就是(板書)機械波(給出學(xué)生波的直覺感受),這就是本節(jié)課的內(nèi)容.
(二)新課教學(xué)
1.(板書)波的形成條件
(提問)平靜的水中不投石子,即給水沒有施加振動,水面上有沒有水波(機械波)?沒有.
(演示提問)如果手拿繩子的一端不抖動,保持靜止,那么,繩子上各處有沒有振動?有沒有繩波?——沒有.
可見要產(chǎn)生水波,就必須給水施加振動;要產(chǎn)生繩波,就必須手拿繩子的一端進行上下振動,這就是物理上講的振源也叫做波源,這是產(chǎn)生波的一個條件.
(板書)①波源就是能夠產(chǎn)生振動的物體或質(zhì)點.
(提問)如果有振源而沒有水、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),可見介質(zhì)也是產(chǎn)生波的另一個條件.
(板書)②介質(zhì)就是傳播機械振動的媒介物.
(總結(jié))通過上面的實驗觀察可見波產(chǎn)生的條件是:不但要有波源而且還要有介質(zhì),兩者缺一不可.
2.(板書)分析介質(zhì)能夠傳播機械振動的原因和機械波的概念
(提問)為什么介質(zhì)中某一點發(fā)生的振動能向各個方向傳播?
原來這是由介質(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)點構(gòu)成的物質(zhì),相鄰質(zhì)點間存在著相互作用力,當介質(zhì)中某一點發(fā)生振動時,就會帶動它相鄰的質(zhì)點振動,這些質(zhì)點的振動又會帶動各自周圍的'質(zhì)點發(fā)生振動,這樣振動就會在介質(zhì)中逐漸傳播開來.
(總結(jié))可見(板書)①機械波形成的原因就是由于介質(zhì)本身內(nèi)部各質(zhì)點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機械波就是機械振動在介質(zhì)中的傳播過程.
3.(板書)機械波的實質(zhì)和特點
(提問)漂浮在水面上的樹葉隨著水的上下振動而上下振動,它會不會隨水波的向前傳播而向外遷移?——不會.
(演示)在繩子上的任意一點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志),手拿繩子一端上下振動.(提問)同學(xué)們看到了有紅色標志的點如何運動?會不會向繩的另一端移動?有紅色標志的點在其平衡位置附近做上下振動,而不會向繩的另一端移動.
(演示)然后在繩子上不同的點(最好等距離標記上4至5個紅色點,手拿繩子上下振動,讓學(xué)生仔細觀察.(提問)各個點振動的先后順序如何?——越靠近振動的手一端的紅色點先振動,接著是下一個,最后是最遠的紅色點.
(小結(jié))(板書)機械波的特點:
①介質(zhì)中各質(zhì)點只在各自平衡位置附近做機械振動,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)點依次開始振動,距離波源愈近,愈先開始振動.
根據(jù)波的傳播特點和概念,(提問)既然沿波的傳播方向各個質(zhì)點在其平衡位置附近依次振動,又不遷移,那么機械波傳播的是什么?——機械波傳播的是機械振動的形式(又提問)前面我們知道,機械振動是具有能量的,那么機械波是不是也把波源的能量通過介質(zhì)的質(zhì)點的機械振動依次傳播出去了?——是。
(總結(jié))可見(板書)機械波的實質(zhì)是:
、賯鞑フ駝拥囊环N形式.
、趥鬟f能量的一種方式.即依靠介質(zhì)中各個質(zhì)點間的相互作用力而使各相鄰質(zhì)點依次做機械振動來傳遞波源的能量.
4.機械波的分類
(演示)用螺旋彈簧縱波演示器進行演示,首先使金屬球沿著彈簧的方向左右振動.讓學(xué)生仔細觀察(提問)彈簧上會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?——彈簧上各部分發(fā)生周期性的壓縮與拉伸,一會兒變密,一會兒變疏,疏密不均的狀態(tài)在彈簧上自左向右傳播.這也是機械波,即形成一列疏密相間的波,其波源是振動的金屬球,介質(zhì)是彈簧.
(演示和掛圖)
分別演示繩波和彈簧波,讓學(xué)生仔細觀察和比較介質(zhì)中各質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向的區(qū)別,通過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
機械波與機械振動有何區(qū)別與聯(lián)系?
聯(lián)系:機械波是由機械振動引起的,依靠介質(zhì)本身的力學(xué)性質(zhì)來實現(xiàn)的.
區(qū)別:機械振動研究的是單個質(zhì)點的運動,而機械波研究的是由大量質(zhì)點的運動而引起的整個介質(zhì)的運動
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