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第三章 机械波(大单元教学解读课件)高二物理(人教版选择性必修第一册)

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第三章 机械波(大单元教学解读课件)高二物理(人教版选择性必修第一册)_第1页
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目录0304本单元教学重点与难点内容分析0102学习目标课标要求05教学策略第一部分:课标要求课标要求3.1通过观察,认识波的特征能区别横波和纵波能用图像描述横波理解波速、波长和频率的关系3.2知道波的反射和折射现象通过实验,了解波的干涉与衍射现象3.3 通过实验,认识多普勒效应能解释多普勒效应产生的原因能列举多普勒效应的应用实例第二部分:学习目标学习目标节次节次学习目标学习目标第1节 波的形成第2节 波的描述第3节 波的反射、折射和衍射(1)通过观察和分析,认识波是振动的传播,知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息2)能对波动现象进行分析和推理,认识波的形成过程3)能区别横波和纵波,知道什么是波峰和波谷,密部和疏部,(4)知道机械波的概念和形成机械波的条件1)能用描点法作横波的图像,理解波的图像的物理意义2)理解波长,频率和波速的意义及其关系3)能判断波的传播方向和质点的振动方向1)了解波的叠加原理,了解波的叠加过程中质点的合位移2)从振动角度认识振动加强区域和减弱区域3)通过实验,认识波的干涉现象和干涉图样4)知道干涉现象是波特有的现象,了解波发生稳定干涉的条件学习目标节次节次学习目标学习目标第4节 波的干涉第5节 多普勒效应(1)了解波的叠加原理,了解波的叠加过程中质点的合位移。

2)从振动角度认识振动加强区域和减弱区域3)通过实验,认识波的干涉现象和干涉图样4)知道干涉现象是波特有的现象,了解波发生稳定干涉的条件1)通过实验了解多普勒效应及其产生的原因,知道多普勒效应是波特有的现象2)知道多普勒效应的简单应用第三部分:内容分析内容分析 本节主要研究机械波的形成过程,定性认识波的一些基本特征教材首先引导学生观察和分析绳波是如何产生与传播的,让学生了解绳波在整体上看是一列凹凸相间的波形在传播,而在个体上看是绳中各质点随时间上下振动,各质点在同一时刻位移不同,同一质点在不同时刻位移不同,从而帮助学生初步建立波动的观念然后根据波的传播方向与振动方向的关系给出横波和纵波的定义,建立波的传播的两种模型最后给出机械波的概念,通过一定的分析和推理让学生得到形成机械波的条件,从而知道机械波具有哪些主要的物理特征机械波的形成过程是本节课的重点和难点,对波的形成的分析和推理凸显对学生科学思维的培育第第1节节 内容分析 波动是一种特殊的运动,通过对波的学习可以深化学生的运动观念,但学生对波的认识和理解需要一个过程,教学中不可急于求成,应该注意选择恰当的教学方式教师可通过播放录像,动画,组织小组实验或体验活动等方法为学生提供丰富的感性材料。

然后重点分析波的形成过程,在学生亲身体验和实验观察的基础上对波动现象进行分析和推理,从而建立对机械波的认识注意运用学生已有的运动学和动力学知识来分析和研究波的基本特征和规律第第1节节 内容分析 波的描述是本章的教学重点和难点,教材首先介绍了图像法,然后再介绍波长、频率和波速等物理量,为用解析法描述波打好基础,教学中应根据实际情况,采用多种教学手段,如通过波动演示箱或者利用多媒体动画课件模拟演示各个时刻的波形,帮助学生在头脑中形成正确的物理图景,以横波为例说明波的图像的物理意义,通过这一过程提高学生的抽象思维能力教材重点说明波的图像表现的是各个质点在某一时刻偏离平衡位置的位移对此,学生在初学时并不容易理解,波的图像与某时刻横波的形状相似,但波的图像的意义充竟是什么?首先要让学生弄清波的图像中横、纵坐标各表示什么物理量,理解波形图中各点所表示的是质点相对第第2节节 内容分析平衡位置处的位移,最高(低)位置表示质点位移达到最大在学习用图像法描述波以后,要让学生切实理解波长、频率和波速是描述波的特性的物理量,能用这些物理量描述机械波在学生认识波长、频率和波速三者的关系后,应进一步加深对波的图像的认识,在本节课后,学生应能从波的图像中获取相关信息,对有关问题进行分析和推理,并能解释生产生活中的有关现象。

第第2节节 内容分析 学生在初中阶段已经学过光的反射、折射以及回声等的初步知识本节内容在相关实例的基础上,以生活中常见的水波为例,介绍了波的反射、折射和衍射现象,进一步加深对波的特性的认识对波的衍射现象的研究是一个科学探究的过程,教学的关键在于对实验的演示、观察和对实验现象的分析为了有助于分析实验现象,可以在观察真实现象的同时利用动画进行模拟,以便学生对衍射现象留下更加深刻的印象波的反射、折射是常见的现象,可通过与光的反射、折射的类比,从对实验现象的研究中概括出规律,对波的反射、折射和衍射现象的研究,既是对运动观念的拓展,也是培养科学思维与科学探究能力的重要途径,还是培养学生科学态度与责任的载体第第3 3节节 内容分析 干涉是波特有的现象,也是学生今后学习光的干涉的基础但是,学生对与干涉相关的现象缺乏观察教材以生活中常见的水面涟漪作情境,促使学生思考:“复杂而美丽的图案是怎么产生的?”引导学生从物理学的视角观察自然现象,产生对自然界的好奇心两列波相遇,首先应弄清单列波引起的某质点振动情况以及波的传播情况,其次是两列波在叠加区域各质点的振动情况,就某一时刻来说,应该确定叠加区域各质点的位移大小,在此基础上才能对两列波叠加过程中的振动加强与减弱形成认识,并将其应用到满足相干条件下的干涉现象的研究中,以帮助学生加深对“波是振动形式的传播”的认识。

高中阶段对干涉现象不要从理论上进行讨论,应从实验的角度加强感知,教学中要注意把握教学要求,避免增加难度第第4 4节节 内容分析 本节主要以声波为例介绍多普勒效应声波的多普勒效应比较常见,但是学生对相关概念比较陌生,也缺少对此类现象的关注,教材以救护车鸣笛声音调的变化为情境,引导学生关注生活现象,用物理眼光审视生活现象观察者与波源之间发生相对运动时,会产生多普勒效应要理解多普勒效应,应主要关注以下两个方面:一方面是相对运动与运动的区别,另一方面是音调与音量的区别教材只对多普勒效应作定性的分析说明,使学生对多普勒效应有初步的了解,教学中不宜作过多的定量推导多普勒效应在生活中普遍存在,随着科学技术的发展,它的应用日益广泛,应结合实际给学生多作介绍,拓展学生的视野,认识到科学、技术、社会和环境之间存在的相互联系第第5节节 第四部分:本单元教学重点与难点本单元教学重点与难点教学难点教学重点1.通过观察和分析,认识波是振动的传播,知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息能对波动现象进行分析和推理,认识波的形成过程2.能用描点法作横波的图像,理解波的图像的物理意义,理解波长,频率和波速的意义及其关系,能判断波的传播方向和质点的振动方向。

1.认识波的形成过程2.能用描点法作横波的图像,理解波的图像的物理意义,理解波长,频率和波速的意义及其关系,能判断波的传播方向和质点的振动方向3.知道干涉现象是波特有的现象,了解波发生稳定干涉的条件第五部分:教学策略教学策略1.注重物理学科核心素养的渗透 一是渗透物理观念本章教材从波的传播入手,介绍了波是运动的一种形式,分析了这种运动是介质中的质点间相互作用的结果,同样,波的反射,折射、衍射与干涉也都是波与介质相互作用的结果,而多普勒效应是运动的相对性的结果,充分渗透了运动与相互作用观念同时,教材介绍了波是能量传递的一种方式,也为学生进一步建立能量观念提供了支撑二是强化科学思维教材以实际问题引发学生思考,在提出横波与纵波两种理想模型、介绍描述波的两种方法(图像法与解析法)、推导波动衍射条件和干涉条件、建立多普勒效应模型的过程中,都渗透了模型建构、推理论证和质疑创新的思想教学策略1.注重物理学科核心素养的渗透三是体现科学探究教材在探究波发生明显衍射的条件时,首先从现象(绕射)引出问题(为什么会绕射),然后通过水波进行实验(尝试各种缝宽),最后得出结论(缝宽或障碍物尺寸与水波波长相当或更小),这是一个科学探究的过程。

另外,对波的干涉现象的分析,分别用反证法明确两列波的频率要相同、相位差要恒定、振动方向要一致,这样的两列波才会产生稳定的干涉现象,这是基于证据得出结论的过程四是落实科学态度与责任教材介绍机械波在介质中的传播速度时,强调波速是由介质本身的性质决定的,不同介质中的波速不同,又强调声速还与温度有关,给出了0时几种介质中的声速教值,这样的安排有利于学生理解物理学的本质同时,教材在分析了多普勒效应的产生原理后,介绍了利用超声波的多普勒测速仪,“彩超”等具体应用,有利于培养学生对物理学的兴趣教学策略 2.适当降低学习难度本章教材的编写,根据课程标准的要求,在介绍波的反射、折射、干涉和衍射的时候,一改以往教材对本章内容的安排方法,叙述的逻辑是从实验到结论,不再介绍惠更斯原理,也不用惠更斯原理去分析各种现象,降低学生学习难度3.重视物理实验与学生实践活动本章教材共采用了7个演示实验,它们分别涉及沿绳传播的波、弹簧形成的波、水波的反射、水波的衍射、波的叠加、水波的干涉、蜂鸣器音调的变化,充分说明物理学科要以实验为基础,也表明教学中要重视物理实验的作用,要真做实验,通过实验来引导学生认识物理现象,通过实验得出物理规律。

教材还安排了观察水波的传播、声音的干涉两个“做一做”,以及关于不同时刻波形图和水波多普勒效应两个“思考与讨论”,强调学生的实践活动在物理学习中的重要性教学策略4.重视与生产生活及现代技术的联系教材在选取素材时重视与生产生活及现代技术相联系从运动场上波浪翻滚的彩带、变化起伏的团体操,到降噪技术、超声波测速仪、医用“彩超”,再到多普勒效应在天文学上的应用,教材从多个方面说明机械波知识是生产生活与现代技术的重要基础,也反映出物理学是有用的,需要学生认真学习教学策略6.课时安排建议第1节 波的形成 1课时第2节 波的描述 1课时第3节 波的反射、折射和衍射 1课时第4节 波的干涉 1课时第5节 多普勒效应 1课时THANKS感谢观看。

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