高一物理教案：《波的形成和傳播》(2)
來源：高考網(wǎng)整理 2021-09-14 13:58:15
引入新課
我們已學(xué)習(xí)過機械振動，它是描述單個質(zhì)點的運動形式，這一節(jié)課我們來學(xué)習(xí)由大量質(zhì)點構(gòu)成的彈性媒質(zhì)整體的一種運動形式——機械波。
1、機械波的產(chǎn)生條件
演示——水波：教師用幻燈機做實驗：使平靜的水面振動，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。
教師提問：水波離開水能看到上面的現(xiàn)象嗎？繩波離開繩行嗎？
學(xué)生回答：不行。
教師提問：當(dāng)振動停止后我們又看到了什么現(xiàn)象？
學(xué)生回答：傳出去的仍然在傳播，以后水（繩）都靜止不動了。
請學(xué)生總結(jié)：（教師可引導(dǎo)）
(1)機械波的概念：機械振動在介質(zhì)中的傳播就形成機械波
(2)機械波的產(chǎn)生條件：振源和介質(zhì)。
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就是振源。
介質(zhì)——傳播振動的媒質(zhì)，如繩子、水。
2、機械波的形成過程（用課件把繩波的運動展示）
(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，可以想象為(圖1所示)
(2)機械波的形成過程：
由于相鄰質(zhì)點間力的作用，當(dāng)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。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(zhì)點，質(zhì)點間有彈力聯(lián)系著。圖中的第一行表示在開始時刻(t＝0)各質(zhì)點的位置，這時所有質(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，則第二行表示經(jīng)過了T／4時各質(zhì)點的位置，這時質(zhì)點1已達到最大位移，正開始向下運動；質(zhì)點2的振動較質(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4。第三行表示經(jīng)過了T／2時各質(zhì)點的位置，這時質(zhì)點1又回到平衡位置，并繼續(xù)向下運動，質(zhì)點4剛到達最大位移處，此時振動傳到了質(zhì)點7。依次推論，第四、五、六行分別表示了經(jīng)過3T／4、和5T／4后的各質(zhì)點的位置，并分別顯示了各個對應(yīng)時刻所有質(zhì)點所排列成的波形。
教師講解后，請學(xué)生討論機械波在傳播過程中的特點：
3、對機械波概念的理解
(1)機械波是構(gòu)成介質(zhì)的無數(shù)質(zhì)點的一種共同運動形式；
(2)當(dāng)介質(zhì)發(fā)生振動時，各個質(zhì)點在各自的平衡位置附近往復(fù)運動，質(zhì)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。
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