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1、波的形成和传播教案一、 教材分析在学生学习了机械振动、简谐运动规律的基础上，接着本节教材从实验现象分析比较得出械械波的概念实质、特点和分类教材从实验现象和学生亲自“做一做”直接体验波的产生过程和传播原理，再通过理论分析揭示波动和振动的区别与联系，使学生更有效地理解与掌握机械波。所以在此安排机械波的教学恰到好处，既有利于本节课的学习又是对前面知识的运用、复习和巩固，而且通过对机械波的学习有助于学生理解将要学习的声波、电磁波、光波。二、 教学目的1 通过实验演示和分析讨论，让学生认识机械波形成过程和产生条件。2 了解横波和纵波的概念并知道二者的区别。了解横波和纵波的特点。3 理解波动和振动的联系和
2、区别4 知道波传播的是振动形式和能量，波也可以传播信息。三、 教学重点机械波的形成原因和特点；机械振动与机械波的区别与联系。四、教学难点对机械波在传播过程中，介质质点在各自平衡位置的振动情况和振动以波的形式在介质中传播的理解，弄清机械振动与横波的关系和区别五、教学仪器准备：二根5米左右长的绳子，横波演示器、弹簧纵波演示器，音叉和橡皮锤，多媒体课件。六、教学过程：复习提问，引入新课(提问)什么是机械振动？什么是简谐运动？如果在振动质点旁有与质点有力作用的其它质点，其它质点会怎么样？依次还有质点呢？（多媒体演示振动物体在水中产生水波）说明在这种情况下产生了波。生活中你还见到哪些波？（学生举例）举例
3、：体育场上的人浪、田野上的麦浪。这些波是怎样形成和传播的呢？（课题）（板书）一、波的形成和传播讨论最简单的沿一条线传播的波。（将二根绳放于座位走廊的地面上形成横波，先由老师示范，后由学生操作。）(提问)看到了什么？（看到一列凸凹相间的波形向绳子的另一端传去），如果手拿绳子的一端不抖动，保持静止，那么，绳子上各处有没有振动？有没有绳波？（没有）为什么波能传播？绳子大量质点相邻质点间有相互作用力。（提问、分析、黑板上作课本P12.13图）振源受迫振动振动在介质中的传播。完整看一下波的形成过程（多媒体演示）。通过提示让学生讨论（板书）波的形成和传播过程有什么特点（多媒体）1 每个质点开始振动方向与波
4、源最初振动方向相同2 每个质点只是上下振动，并不随波迁移，传播的是振动和波形3 每个质点都在重复波源的振动，但时间上依次落后，故同一时刻各质点位移不同4 各质点的周期与波源相同（学生排队手紧拉手实验波的形成，让学生亲自体验质点振动和波传播的关系）对前面的人浪和麦浪作简单的说明。让我们再看下另一种波。（弹簧纵波演示）这类波和绳子波有明显不同。（板书）二、波的分类再看一下绳子波（多媒体演示横波）1 横波：（多媒体）定义波峰、波谷（多媒体演示纵波）2 纵波：（多媒体）定义密部、疏部生活中常见的纵波声波。（演示音叉振动，多媒体演示空气疏密波）声波是一种纵波(多媒体)刚才讨论的是沿一直线传播的波，事实上
5、很多波能沿平面、或在空间中传播，但所有波的传播都需要借以传播的物质如：绳、水、空气等，这些波借以传播的物质叫介质（板书）三、机械波机械波：定义：(多媒体)机械波产生的二个条件：1。振动的波源2。介质根据波的传播特点和概念，(提问)既然沿波的传播方向各个质点在其平衡位置附近依次振动，又不迁移，那么机械波传播的是什么？-机械波传播的是机械振动的形式(又提问)前面我们知道，机械振动是具有能量的，那么机械波是不是也把波源的能量通过介质的质点的机械振动依次传播出去了？-是。我们日常生活中的无线电话、电视广播等都是利用无线电波传递信息的，因此波还能传递信息。机械波能传递能量；机械波能传递信息；不传播介质。
6、(多媒体)现在我们知道，波与振动是紧密相连的，它们到底有什么区别与联系呢？根据体验大家说一下波与振动的区别。(多媒体)(1)联系振动是波动的原因，波动是振动的结果；有波动必然有振动，有振动不一定有波动波动的性质、频率和振幅与振源相同（2）区别研究对象不同振动研究的是单个质点的往复运动，波动研究的是介质中大量质点的依次集体振动运动性质不同各质点的振动是变加速运动；而波动是匀速直线运动。应用实例：河中央有一皮球，为了使皮球能到达河边，在河的边上不停地敲击水面，能否使皮球到达河边？为什么？例题讲解1（6分）一列简谐横波，某时刻的波形如图1所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图2所示，则下列
7、判断正确的是图1图2A该列波沿x轴负方向传播B该列波的波速大小为1m/sC若此波遇到另一列简谐横渡并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为0.4HzD若该波遇到一障碍物发生明显的衍射现象，则该障碍物的尺寸一定比40cm大很多【答案】B【解析】试题分析：A、由质点A的振动图象知，t=0时刻的振动方向沿y轴负方向，据同侧原理知该波沿x轴正方向传播，选项A错误。B、由图读得，据，选项B正确。C、发生稳定干涉的条件是频率相同、相位差恒定、振动方向平行，故若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉现象，则所遇到的波的频率为，选项C错误。D、发生明显韵衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长相差不大或者比波长小，故
8、该波遇到一障碍物能发生明显韵衍射现象，则该障碍物的尺寸一定与40cm相差不大或者比40cm小，故D错误；故选B。考点：本题考查横波的图象、振动与波的关系。2某横波在介质中沿X轴传播，图甲为t=075s时的波形图，图乙为P点（S=15m处的质点）的振动图像，那么下列说法正确的是A该波向右传播，波速为2m/sB质点L与质点N的运动方向总相反Ct=10s时，质点P处于平衡位置，并正在往正方向运动D在05s时间内，质点P向右运动了1m【答案】B【解析】试题分析：甲图为0.75s时的波形，则由乙图可知，在0.75s时，P点的振动方向是向下的，故根据甲图中P点的位置可判断出，该波向左传播，选项A错误；甲图
9、可知，L与N点间距是半个波长，故它们的运动方向总是相反的，选项B正确；当在1.0s时，P在平衡位置，但根据波的传播方向判断出，它的振动方向是向y轴的负方向运动的，故选项C错误；质点P不会随时间的延长而沿波的传播方向移动，它只能上、下振动，故选项D错误。考点：波与振动的图像。3(1)-列简谐横波沿直线传播。以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图像如图所示，已知O、A的平衡位置相距0. 9m，则该横波波长为 m，波速大小为 m/s，波源的起振方向是沿y轴 方向（选填“正”或“负”）。 【答案】1.2；0.3；正【解析】试题分析：据图象可知：A点比波源O晚振动3s，即波从O传到A的时间
10、 t=3s，所以波速为：振动周期为 T=4s，波长为：=vT=0.34m=1.2m据波的传播特点，各质点的起振方向与波源的起振方向相同；据图象可知，A点的起振方向沿y轴的正方向，则波源的起振方向是沿y轴正方向 考点：机械波的传播.4一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin（5t）cm。关于这列简谐波，下列说法正确的是A振幅为20cm B周期为4.0sC传播方向沿x轴负向 D传播速度为10m/s【答案】D【解析】试题分析：从图中可得该简谐波的振幅为10cm，向x轴正方向传播，ABC错误；传播速度，D正确考点：考查了横波图像5一列
11、简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t+0.6 s时刻，这列波刚好传到Q点，波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是_。（填入正确选项前的字母，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.这列波的波速为16.7 msB这列波的周期为0.8 sC质点c在这段时间内通过的路程一定等于30 cmD从t时刻开始计时，质点a第一次到达平衡位置时，恰好是t+s这个时刻E当t+0.5 s时刻，质点b、P的位移相同【答案】BDE【解析】试题分析：这列波的波速为，选项A错误；这列波的周期为，选项B
12、正确；在此时间内，质点c振动一个周期，则质点c在这段时间内通过的路程一定等于2A=20 cm，选项C错误；从t时刻开始计时，质点a第一次到达平衡位置时，波向前传播的距离是，需要的时间是，选项D正确；在t时刻，因波沿x轴正方向传播，所以此时质点P是向上振动的，经0.5秒后，P是正在向下振动（负位移），是经过平衡位置后向下运动0.1秒；而质点b是正在向上振动的（负位移），是到达最低点后向上运动0.1秒，因为0.2秒等于，可见此时两个质点的位移是相同的故E正确；故选BDE.考点：机械波的传播；波的图像.6一列简谐波以3m/s的波速沿x轴正方向传播，已知t=0时刻波形如图所示，则下列说法正确的是：A.
13、该机械波的周期为1s B.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动C.x=0处的质点在t=s时速度最大 D.x=0处的质点在t=s时到达平衡位置 【答案】C【解析】试题分析：从图中可得，根据公式可得，故A错误；因为该机械波向x轴正方向传播，根据走坡法可得x=0处的质点在t=0时向y轴正向运动，B错误；波的角频率：，其振动方程：，t=0时，x=0处的质点在处，所以：；s时，质点位于平衡位置处，速度最大故C正确；在时，质点位于最大位移处，D错误。考点：考查了横波图像，波长，波速，周期的关系7一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向y轴负方向，则（ ）A.此波向x轴正方
14、向传播B.质点C将比质点B先回到平衡位置C.质点C此时向y轴负方向运动D.质点E的振幅为零【答案】B【解析】试题分析：根据走坡法可得该简谐波向x轴负方向传播，A错误；此时C质点通过波峰位置向下运动，质点B正向波峰运动，质点C将比质点B先回到平衡位置，B正确；质点C在波峰，速度为零，C错误；该简谐波上各个质点的振幅相等，不为零，D错误；考点：考查了简谐波的传播8下列说法中正确的是 （填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A当一列声波从空气中传入水中时波长一定会变长B在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度Ca、b两束光照
15、射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，则可以判断水对a光的折射率比b光大D肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的E麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实【答案】ACE【解析】试题分析：当一列声波从空气中传入水中时，频率不变，波速变大，故根据可知波长一定会变长，选项A正确；在机械横波传播方向上的某个质点的振动速度不是波的传播速度，选项B错误；a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，根据可知a的波长小于b，则a的频率大于b，则可以判断水对a光的折射率比b光大，选项C正确；肥皂泡呈现彩色条纹是光的干涉现象造成的，选项D错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实，选项E正确；故选ACE。考点：机械波的传播；双缝干涉及薄膜干
