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機械波的產生和傳播的教學設計
作為一位杰出的老師，時常需要用到教學設計，借助教學設計可以更好地組織教學活動。如何把教學設計做到重點突出呢？下面是小編為大家整理的機械波的產生和傳播的教學設計，歡迎閱讀與收藏。
機械波的產生和傳播的教學設計1
教學目的
1.知道機械波的形成過程和產生條件.
2.知道機械波的傳播特點
3.知道機械波的種類——橫波和縱波的概念
4.明確一維簡諧波的幾個特點.
教具
波動演示儀、繩子、音叉、軟彈簧、錄像帶、微機軟件.
教學過程
引入新課
問題1.請同學們歸納以前學過的各種運動形式.
問題2.平靜的湖面上放一靜止的小紙船，怎樣使之運動(至少提出兩種方式).
總結：1.木桿捅2.石頭子碰3.在湖邊水中投放石子.
本節我們學習一種重要而普遍的運動形式——波動.
【板書】第一節機械波的產生和傳播
新課教學
【演示】看錄像帶.使學生對波有一個初步的認識.
(1)足球比賽中看臺上的——人浪.
(2)大型團體操——紅旗飄飄.
(3)藝術體操——長綢舞.
【演示】(1)抖動長綢.(2)在地面上抖繩子.
我們說波在長綢、繩子上傳播，下面以抖繩子為例說明繩波的形成過程.
【板書】一、波的形成和傳播過程分析.
問題：為什么會在繩上形成波呢？
解釋：結合微機模擬演示進行.(1)因為繩的各部分存在相互作用，在繩的一端發生振動時，會引起相鄰部分發生振動，并依次引起更遠的部分發生振動.(2)設想把繩分成許多小部分，每一小部分可以看作質點，質點之間有相互作用力.質點1在外力的作用下振動起來以后，帶動質點2振動，不過質點2開始振動的時刻比質點1要遲一些.(3)這樣依次帶動下去，后一個質點總比前一個遲一些開始振動，于是振動逐漸傳播開去，從總體上看形成凹凸相間的波.
【板書】
1.繩子各部分看成許多質點組成，各部分之間存在著相互作用的彈力.
2.沿波的傳播方向上后一個質點比前一個質點落后一段時間，質點依次被帶動.
3.振動的形式傳播出去形成波.
【演示】縱波(軟彈簧)演示.
問題：波在彈簧上的傳播和在繩子上的傳播(繩波)有什么區別？
說明：繩波——各個質點振動方向和波的傳播方向垂直，波形為凹凸相間的形狀.(波峰，波谷)
縱波——各個質點振動方向和波的傳播方向在一條直線上，波形為疏密相間的形狀.(疏部，密部)
【板書】二、波的種類(從質點的振動方向與波的傳播方向上看)
1.橫波：各個質點振動方向和波的傳播方向垂直.
2.縱波：各個質點振動方向和波的傳播方向在一條直線上.
問題：聲波為何種波？
【演示】音叉振動產生聲波.
說明：1.形成過程：振動的音叉，它的叉股向一側振動時，壓縮鄰近的空氣，使這部分空氣變密，叉股向另一側振動時，這部分空氣又變疏，這種疏密相間的狀態向外傳播，形成聲波.聲波傳入人耳，使鼓膜振動，就引起聲音的感覺.
2.聲波為縱波.
地震波既有橫波又有縱波.
問題：請同學們通過以上幾個例子分析波的產生條件.
說明：
1.介質——借以傳播波的物質.
2.波源——保持持續振動的物體.
3.機械振動在介質中的傳播形成機械波.
【板書】三、波的產生條件.
1.介質——借以傳播波的物質.
2.波源——保持持續振動的物體.
【板書】四、機械波：機械振動在介質中的傳播形成機械波.
問題：波是否只向一個方向傳播？
說明：
1.波向四面八方傳播，空間立體化.
2.本章研究由簡諧振動而在一條直線上形成的波稱一維簡諧波.
問題：一維簡諧波有何特點？
【板書】五、一維簡諧波特點：
問題：在波的傳播方向上，離波源不同遠近的質點振動情況有何區別？
【板書】
1.各質點振幅、周期相同且和波源相同.
2.沿波的傳播方向上，離波源越遠的質點振動越滯后.
問題：各質點沿波的傳播方向是否移動？
【板書】3.各質點只在自平衡位置附近振動，并不隨波遷移.
問題：小船由靜止運動起來且做簡諧振動說明了什么？
【板書】4.波向外傳播的是振動的形式和能量.
鞏固練習
1.機械振動在________傳播形成機械波，它是傳播________的一種方式.機械彼的產生條件是(1)________(2)________.
2.從質點的振動方向和波的傳播方向上看，機械波分為橫渡和縱波.
橫波的特點是____________________________________.
縱波的特點是____________________________________.
作業
復習本節課文，明確波的形成過程和波的種類及一維簡諧波的`特點.
參考題
1.關于機械波的論述，下列說法正確的是：
[]
A.在機械波的形成過程中，介質中的質點隨波一起發生遷移
B.介質中的質點不隨波一起發生遷移，只是在平衡位置附近沿波的傳播方向往復振動
C.機械波傳播的是機械振動這種運動形式
D.介質中各質點的振動周期是相同的
2.關于振動和波的關系，正確的說法是：
[]
A.有機械波必有機械振動
B.有機械振動必有機械波
C.振源的振動速度和波的傳播速度是一樣的
D.如果振源停止振動，在介質中的波動也就立即停止
說明
1.本節的重點是波的形成過程分析.教學過程中可通過學生熟悉的事例和演示來完成.在教學中應注意師生雙邊活動，注意引導.
2.做好演示是本節課能否成功的關鍵.
3.結合微機模擬演示繩波的形成過程的圖示，既是理解本節內容又是學習后幾節內容的基礎，一定要認真對待.
機械波的產生和傳播的教學設計2
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件；
（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，對波的產生條件及形成過程有全面的理解，同時要求學生仔細分析課本的插圖。
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）引入新課
我們學習過的機械振動是描述單個質點的運動形式，這一節課我們來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、機械波的產生條件
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）機械波的產生條件：振源和介質。
振源——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源。
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來，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。
例：聲波是縱波，其中：振源——聲帶；
介質——空氣、固體、液體。
地震波既有橫波又有縱波。
水波既不是橫波也不是縱波，叫做水紋波。
5、描述機械波的物理量
（1）波長
定義：沿著波的傳播方向，兩個相鄰的在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質點間的距離。
單位：米（m）符號：λ
演示：觀察演示儀器，從中可以看出：
①在橫波中波長等于相鄰兩個波峰或波谷之間的距離；
在縱波中波長等于相鄰兩個密部或疏部的中央之間的距離。
②質點振動一個周期，振動形式在介質中傳播的距離恰好等于一個波長，即在一個周期里振動在介質中傳播的距離等于一個波長。
（2）波速
定義：波的傳播快慢，其大小由介質的性質決定的，在不同的介質中速度并不相同。單位：米/秒（m/s）符號：v
表達式：v=λ/T
（3）頻率
質點振動的周期又叫做波的周期（T）；質點振動的頻率又叫做波的頻率（f）。波的振動周期和頻率只與振源有關，與介質無關。
6、思考題
機械振動與機械波的關系。
機械波的產生和傳播的教學設計3
一、目的
1、通過實驗演示，讓學生認識機械波及其形成條；通過分析討論理解機械波的概念、實質和特點，以及與機械振動的關系，通過比較對機械波進行分類。
2、進一步培養、加強學生對實驗現象的觀察、分析推理能力。
二、教材分析
在學生學習了機械振動、簡諧運動規律的基礎上，接著本節教材從實驗現象分析比較得出械械波的概念實質、特點和分類。所以在此安排機械波的恰到好處，既有利于本節的學習又是對前面知識的運用、復習和鞏固，而且通過對機械波的學習有助于學生理解將要學習的聲波、電磁波、光波。
三、教學重點
機械波的形成原因和特點。
四、教學難點
對機械波在傳播過程中，介質質點在各自平衡位置的振動情況和振動以波的形式在介質中傳播的理解，弄清機械振動與橫波的關系和區別。
五、教材教法
實驗分析法。
六、教材學法
讓學生學會如何由實驗現象進行分析揭示事物本質的一種科學方法。
七、教學教具
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、教學過程
(一)復習提問，從實驗現象引入新
(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(給出學生波的直覺感受)，這就是本節的內容。
(二)新教學
1、(板書)波的形成條
(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。
可見要產生水波，就必須給水施加振動；要產生繩波，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也叫做波，這是產生波的一個條。
(板書)①波就是能夠產生振動的物體或質點。
(提問)如果有振而沒有水、繩子即媒介物能不能產生波？——不能。
物理上把水、繩子等媒介物叫做介質，可見介質也是產生波的另一個條。
(板書)②介質就是傳播機械振動的媒介物。
(總結)通過上面的實驗觀察可見波產生的條是：不但要有波而且還要有介質，兩者缺一不可。
2、(板書)分析介質能夠傳播機械振動的原因和機械波的概念
(提問)為什么介質中某一點發生的振動能向各個方向傳播？
原這是由介質本身的性質決定的，我們可以把介質看成由大量的質點構成的物質，相鄰質點間存在著相互作用力，當介質中某一點發生振動時，就會帶動它相鄰的質點振動，這些質點的振動又會帶動各自周圍的質點發生振動，這樣振動就會在介質中逐漸傳播開。
(總結)可見(板書)①機械波形成的原因就是由于介質本身內部各質點間存在著相互作用力，即介質本身內部的力學性質決定的。
(板書)②機械波就是機械振動在介質中的傳播過程。
3、(板書)機械波的實質和特點
(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)(板書)機械波的特點：
①介質中各質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生遷移。
②沿波的傳播方向，介質中各質點依次開始振動，距離波愈近，愈先開始振動。
根據波的傳播特點和概念，(提問)既然沿波的傳播方向各個質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的能量通過介質的質點的機械振動依次傳播出去了？——是。
(總結)可見(板書)機械波的實質是：
①傳播振動的一種形式。
②傳遞能量的一種方式。即依靠介質中各個質點間的相互作用力而使各相鄰質點依次做機械振動傳遞波的能量。
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。讓學生仔細觀察(提問)彈簧上會出現什么現象？——彈簧上各部分發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，其波是振動的金屬球，介質是彈簧。
(演示和掛圖)
分別演示繩波和彈簧波，讓學生仔細觀察和比較介質中各質點的振動方向與波的傳播方向的區別，通過繩波掛圖和螺旋彈簧縱波掛圖，給出波的分類及相關概念。
九、練習與思考
機械波與機械振動有何區別與聯系？
聯系：機械波是由機械振動引起的，依靠介質本身的力學性質實現的。
區別：機械振動研究的是單個質點的運動，而機械波研究的是由大量質點的運動而引起的整個介質的運動。
機械波的產生和傳播的教學設計4
【學習目標】
1.通過學習使學生體驗到機械波是怎樣產生的；
2.通過自身的活動使學生清楚機械波在傳播過程中，傳播的是振動形式，振動質點并不隨波遷移；機械波傳遞過程中攜帶能量和信息；
3.通過實驗得到機械波傳播的速度與介質有關，與振源振動的頻率無關；
4.認識到橫波中的波長的意義，知道振源振動一個周期，機械波向前傳播一個波長。
【學習材料】
直徑約1cm、長約10m的一條麻繩、橫波演示器、秒表（或用手表代替）。
【學習形式】
學生自主體驗、教師適時指導。
【教材分析與課程設計思想】
“機械波的產生”一節內容，在初學者看來屬于較難理解的內容，學生很容易把波的傳播認為是介質中質點的遷移。波源的振動與波的傳播之間關系很多學生容易產生混淆。在傳統教學中，教師經過反復講解和大量的練習，使一些學生記住了結論，但還是沒能理解相應的內容。
在本節的--中，我們試圖改變傳統的教學方式，將教師的“講解”變為學生的“親身體驗”，通過反復的“人浪”表演使學生體驗到“機械波”由近向遠的傳播過程：①傳播的是振動形式，振動質點并不隨波遷移：②機械波傳遞過程中攜帶能量和信息：③振源振動一個周期，機械波向前傳播一個波長。
然后請學生用麻繩演示機械波的傳播，重復上述觀點，強化觀點。之后，進行實驗研究：機械波傳播的速度與介質有關，與振源振動的頻率無關。最后，請學生分組演示并講解“機械波是怎樣產生的”，結束本節內容。
【課堂紀實】
1.將學生帶到大廳（或小操場上），將學生均等地分成4隊，手手相連，教師位于隊伍中間，指導學生，如圖1。
先讓第2排學生進行“人浪”表演：從左起第一個人開始依次“蹲”“起”一次。其他同學觀察。
然后讓第2排的同學從中間斷開，傳到斷開處，后面的學生不再動作。
教師提問：假設將每一位學生都看成“質元”，最左邊的學生看作最先振動的質點（波源或振源），學生手手相連看作連續的“介質”（介質就是傳播振動的物質），那么，只有振源的.振動而沒有傳播振動的介質能產生機械波嗎？
學生回答：不能。
教師提問：那么，機械波產生的條件是什么？
學生回答：振源的振動和傳播振動的介質。
教師：機械振動在介質中的傳播過程就是機械波。
2.先讓第2排學生進行“人浪”表演：從左起第一個人開始依次“蹲”“起”一次。其他學生觀察。
然后請第3排的學生重復表演一次，其他學生觀察。
讓1、2排學生交換位置，3、4排學生交換位置，重復表演一次，其他學生觀察。
教師提問：機械波在傳播過程中介質中的質點隨波遷移嗎？
學生回答：介質中的質點并不隨波遷移。
教師提問：那傳播的是什么？
學生回答：傳播的是振動的形式。
教師提問：如果振源振動的幅度是1m，那么其他質點的振動幅度是多大？
學生回答：也是1m。
教師提問：如果振源振動的周期（完成一次全振動的時間）是2s，那么其他質點的振動周期是多大？
學生回答：也是2s。
教師提問：這說明了什么問題？
學生回答：振源怎么振動，介質中的其他質點也跟著怎樣振動。
教師：這是否意味著機械波傳播過程中攜帶著信息？
學生釋然。
教師提問：機械波傳播過程中攜帶能量嗎？
學生回答：是的。
教師：那誰能給大家總結一下，機械波傳播的特點？
學生：①機械波介質中的質點并不隨波遷移。
教師：很好，請繼續。
學生：②機械波傳播過程中攜帶能量。
教師：還有嗎？
學生：③機械波傳播過程中攜帶信息。
教師：攜帶誰的信息？
學生：振源振動的信息。
3.教師請第3排學生按照要求進行表演：當第一位學生完成一次全振動后，其他學生立即停止動作，定格在這一時刻。
（學生妤像是沒有明白教師的指令，或是這一過程較難完成，總之重復三次才勉強完成）
大致成如下形態，如圖2。
教師提問：這大概是什么形狀？
學生回答：正弦（余弦）波的形狀。
教師：第9個質點剛要開始向下振動，與第1個質點步調一致。我們把兩個相鄰的、振動總是相同的兩個質點之間的距離叫做一個波長。
教師提問：振源振動一個周期，振動從第1個質點傳播到第9個質點，哪位學生總結一下？學生回答：振源振動一個周期，機械波在介質中傳播的距離是一個波長。
教師：這說明機械波的傳播具有周期性。
教師：在同種均勻介質中，機械波的傳播是勻速的。如果用λ表示波長，t表示周期，則：v=λ/t。
4.用麻繩研究機械波的傳播速度與哪些因素有關實驗：請兩位學生到隊伍前面進行演示，兩者相距約10m，各執繩的一端，一人不動，另一人上下抖動繩子，這樣就有一列波從抖動的這一端向另一端傳開來。
緩慢抖動繩子，產生的機械波的波長大：快速抖動繩子，產生的機械波的波長小。
再請出3個學生進行記錄：在兩種不同的抖動繩的條件下，由一端傳到另一端所用的時間。
教師提問：通過實驗，你能得出什么結論？
學生回答：波的傳播速度相同。
教師：準確表達。
學生：在實驗誤差允許范圍內，不論如何抖動繩子（快速、中速、慢速），從這一端傳播到另一端所需要的時間相等。即波的傳播速度是相同的，與波源振動周期（頻率）無關。
教師：哪位同學能總結一下機械波的波長是由哪些因素決定的？是頻率還是波速？是振源還是介質？
學生：兩者共同決定的。
5.請學生手手相連圍繞成一個圓，相鄰兩人同時動作，產生的波向兩側傳播，形成的波是對稱的。如圖3所示。
6.按照分組原則，圍繞教師，使用橫波演示器，講解機械波的產生過程。
教師首先分析講解一遍，學生再講解一遍，最后進行個別答疑和指導。按照從第1組，到第2組、第3組、第4組的順序，全部完成一遍。保證照顧到每一位學生。
【教學反思】
本節課大量采用學生活動來完成學習任務。學生的活動和學習積極性十分高漲。本節課沒有一個十分清晰的邊界，沒有完全按照教材編寫的內容進行學習。學習的內容涉及教材中的三節內容：機械波的產生、描述機械波的物理量──波長、波速等等。在教學中創造一種接近真實的情景，通過學生的參與和感悟、通過學生的測量得到結論，形成機械波的概念，掌握機械波的規律。這種--完全符合“以學生為中心”的教育理念。學生在課堂中體驗到物理學原來也可以這樣“玩兒”，從本章的測驗成績可以看出，全班有45人的成績達到90分以上，滿分6人，最低分78分。我們認為，“自主體驗課”無論從教學效果還是促進學生學習的發展方面都是很好的嘗試。
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