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1、机械波教案教学目标：1掌握机械波的产生条件和机械波的传播特点（规律）；2掌握描述波的物理量波速、周期、波长；3正确区分振动图象和波动图象，并能运用两个图象解决有关问题4知道波的特性：波的叠加、干涉、衍射；了解多普勒效应教学重点：机械波的传播特点，机械波的波长、波速、周期的关系；波形图、质点振动方向和波的传播方向间的关系.教学难点：波的图象及相关应用教学过程：一、新课引入师：(提问)什么是机械振动？什么是简谐运动？生： 机械振动：物体在平衡位置附近的往复运动 简谐运动：物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的力的作用下的振动师：(提问)向平静水中(如平静的游泳池水)投石子会看到什么现象？生
2、：以石子击水点为中心，振动(波浪)远离中心向四周传播，直到很远(游泳池的岸边)【演示】：绳子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖动师：(提问)学生看到了什么？看到一列凸凹相间的波形(振动形式)向绳子的另一端传去，这就是(板书)机械波(给出学生波的直觉感受)，这就是本节课的内容二、 新课教学1、机械波 师：(提问)平静的水中不投石子，即给水没有施加振动，水面上有没有水 波(机械波)？ 生：-没有师：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？没有总结：可见要产生水波，就必须给水施加振动；要产生绳波，就必须手拿绳子的一端进行上下振动，这就是物理上讲的振源也叫做波源，
3、这是产生波的一个条件【板书】机械波长生的条件： 波源（机械振动）(提问)如果有振源而没有水、绳子即媒介物能不能产生波？不能物理上把水、绳子等媒介物叫做介质，可见介质也是产生波的另一个条件 【板书】 传播振动的介质（相邻质点间存在相互作用力）。2、 机械波的分类(演示和展示图片)分别演示绳波和弹簧波，让学生仔细观察和比较介质中各质点的振动方向与波的传播方向的区别，通过绳波示意图和螺旋弹簧纵波示意图，给出波的分类及相关概念【板书】机械波可分为横波和纵波两种。（1）质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。（2）质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。
4、分类质点的振动方向和波的传播方向关系形状举例横波垂直凹凸相间；有波峰、波谷绳波等纵波在同一条直线上疏密相间；有密部、疏部弹簧波、声波等 说明：地震波既有横波，也有纵波。3、机械波的特点、实质(提问)漂浮在水面上的树叶随着水的上下振动而上下振动，它会不会随水波的向前传播而向外迁移？不会【演示】在绳子上的任意一点系上一圈红布或者用红墨水涂上一圈(要让学生能明显观察到红色标志)，手拿绳子一端上下振动(提问)同学们看到了有红色标志的点如何运动？会不会向绳的另一端移动？有红色标志的点在其平衡位置附近做上下振动，而不会向绳的另一端移动【演示】然后在绳子上不同的点(最好等距离标记上4至5个红色点，手拿绳子上
5、下振动，让学生仔细观察(提问)各个点振动的先后顺序如何？越靠近振动的手一端的红色点先振动，接着是下一个，最后是最远的红色点(小结)【板书】机械波的特点： 介质中各质点只在各自平衡位置附近做机械振动，并不沿波的传播方向发生迁移 沿波的传播方向，介质中各质点依次开始振动，距离波源愈近，愈先开始振动(提问)根据波的传播特点和概念，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(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。(总结) 可见【板书】机械波的实质是： 传
6、播振动的一种形式传递能量的一种方式师：即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4、振动图象和波的图象振动图象和波的图象振动图象和波的图象从图形上看好象没有什么区别，但实际上它们有本质的区别。（1）物理意义不同：振动图象表示同一质点在不同时刻的位移；波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位移。 （2）图象的横坐标的单位不同：振动图象的横坐标表示时间；波的图象的横坐标表示距离。（3）从振动图象上可以读出振幅和周期；从波的图象上可以读出振幅和波长。简谐振动图象与简谐横波图象的列表比较：简谐振动简谐横波图象坐标横坐标时间介质中各质点的平衡位置纵坐标质点的振动位移
7、各质点在同一时刻的振动位移研究对象一个质点介质中的大量质点物理意义一个质点在不同时刻的振动位移介质中各质点在同一时刻的振动位移随时间的变化原有图形不变，图线随时间而延伸原有波形沿波的传播方向平移运动情况质点做简谐运动波在介质中匀速传播；介质中各质点做简谐振动描述波的物理量波速、周期、波长：（1）波速v：运动状态或波形在介质中传播的速率；同一种波的波速由介质决定。注：在横波中，某一波峰（波谷）在单位时间内传播的距离等于波速。（2）周期T：即质点的振动周期；由波源决定。（3）波长：在波动中，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离。注：在横波中，两个相邻波峰（波谷）之间的距离为一个波长。结论：（1）
8、波在一个周期内传播的距离恰好为波长。由此：v=/T=f；=vT. 波长由波源和介质决定。（2）质点振动nT（波传播n）时，波形不变。（3）相隔波长整数倍的两质点，振动状态总相同；相隔半波长奇数倍的两质点，振动状态总相反。波的图象的画法波的图象中，波的图形、波的传播方向、某一介质质点的瞬时速度方向，这三者中已知任意两者，可以判定另一个。（口诀为“上坡下，下坡上” ；或者“右上右、左上左）波的传播是匀速的在一个周期内，波形匀速向前推进一个波长。n个周期波形向前推进n个波长（n可以是任意正数）。因此在计算中既可以使用v=f，也可以使用v=s/t，后者往往更方便。介质质点的运动是简谐运动（是一种变加速
9、运动）任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都是4A，在半个周期内经过的路程都是2A，但在四分之一个周期内经过的路程就不一定是A了。起振方向 介质中每个质点开始振动的方向都和振源开始振动的方向相同。v v1.2 0.8 0.4 0 0.4 0.8 1.2v vS【例】 在均匀介质中有一个振源S，它以50HZ的频率上下振动，该振动以40m/s的速度沿弹性绳向左、右两边传播。开始时刻S的速度方向向下，试画出在t=0.03s时刻的波形。解析：从开始计时到t=0.03s经历了1.5个周期，波分别向左、右传播1.5个波长，该时刻波源S的速度方向向上，所以波形如右图所示。板书设计1、 机械波2、 机械波的分类3、 机械波的特点和实质4、 振动图像和波的图像 振动图象和波的图象 描述波的物理量波速、周期、波长 波的图象的画法 波的传播是匀速的 介质质点的运动是简谐运动（是一种变加速运动） 起振方向
