魯科版選修(3-4)第1節(jié)《波的形成和描述》教案

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1、 最新魯科版選修 (3-4) 第 1 節(jié)《波的形成和描述》教案形成 和傳播 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)目標(biāo) 1、知道直線上機(jī)械波的形成過(guò)程． 2、知道什么是橫波 ,知道波峰和波谷；知道什么是縱波 ,知道疏部和密部． 3、知道 "機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播 ,形成機(jī)械波 " ．知道波在傳播運(yùn)動(dòng)形成的同時(shí)也傳遞了能量． 4、通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生能明白用語(yǔ)言交流是利用聲波傳遞信息等生活中的機(jī)械波． （二）能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的觀察能力以及對(duì)科學(xué)的探究精神． 教學(xué)重點(diǎn) 機(jī)械波的形成過(guò)程及描述 教學(xué)難點(diǎn)

2、 機(jī)械波的形成過(guò)程及描述 教學(xué)用具 1、演示繩波的形成的長(zhǎng)繩； 2、橫波、縱波演示儀； 教學(xué)步驟 引入新課 我們已學(xué)習(xí)過(guò)機(jī)械振動(dòng) , 它是描述單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式 , 這一節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)由大量質(zhì) 點(diǎn)構(gòu)成的彈性媒質(zhì)整體的一種運(yùn)動(dòng)形式——機(jī)械波。 1、機(jī)械波的產(chǎn)生條件是什么？ 演示——水波：教師用幻燈機(jī)做實(shí)驗(yàn)：使平靜的水面振動(dòng) , 會(huì)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(dòng) , 就會(huì)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

3、叫做機(jī)械波。 教師提問(wèn)：水波離開(kāi)水能看到上面的現(xiàn)象嗎？繩波離開(kāi)繩行嗎？ 學(xué)生回答：不行。 教師提問(wèn)：當(dāng)振動(dòng)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(dòng)了。 請(qǐng)學(xué)生總結(jié)：（教師可引導(dǎo)） (1) 機(jī)械波的概念：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成機(jī)械波 (2) 機(jī)械波的產(chǎn)生條件：振源和介質(zhì)。 1 / 27 振源——產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)的物質(zhì) , 如在繩波中的手的不停抖動(dòng)就是振源。 介質(zhì)——傳播振動(dòng)的媒質(zhì) , 如繩子、水。 2、機(jī)械波的形成過(guò)程（用課件把繩波的運(yùn)動(dòng)展示）

4、 (1) 介質(zhì)模型：把介質(zhì)看成由無(wú)數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)彈性連接而成 , 可以想象為 ( 圖 1 所示 ) (2) 機(jī)械波的形成過(guò)程： 由于相鄰質(zhì)點(diǎn)間力的作用 , 當(dāng)介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)時(shí) , 就會(huì)帶動(dòng)周?chē)馁|(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起 來(lái), 從而使振動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播。例如：圖 2 表示繩上一列波的形成過(guò)程。圖中 1 到 18 各小點(diǎn) 代表繩上的一排質(zhì)點(diǎn) , 質(zhì)點(diǎn)間有彈力聯(lián)系著。圖中的第一行表示在開(kāi)始時(shí)刻 (t ＝ 0) 各質(zhì)點(diǎn)的 位置 , 這時(shí)所

5、有質(zhì)點(diǎn)都處在平衡位置。其中第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到外力作用將開(kāi)始在垂直方向上做 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) , 設(shè)振動(dòng)周期為 T, 則第二行表示經(jīng)過(guò)了 T／ 4 時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的位置 , 這時(shí)質(zhì)點(diǎn) 1 已達(dá)到 最大位移 , 正開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)；質(zhì)點(diǎn) 2 的振動(dòng)較質(zhì)點(diǎn) 1 落后一些 , 仍向上運(yùn)動(dòng)；質(zhì)點(diǎn) 3 更落后 一些 , 此時(shí)振動(dòng)剛傳到了質(zhì)點(diǎn) 4。第三行表示經(jīng)過(guò)了 T／ 2 時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的位置 , 這時(shí)質(zhì)點(diǎn) 1 又回 到平衡位置 , 并繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng) , 質(zhì)點(diǎn) 4 剛到達(dá)最大位移處 , 此時(shí)振動(dòng)傳到了質(zhì)點(diǎn) 7。依次推論 , 第四、五、六行分別表示了經(jīng)過(guò) 3T／ 4、

6、和 5T／ 4 后的各質(zhì)點(diǎn)的位置 , 并分別顯示了各個(gè)對(duì) 應(yīng)時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)所排列成的波形。 教師講解后 , 請(qǐng)學(xué)生討論機(jī)械波在傳播過(guò)程中的特點(diǎn)： 3、對(duì)機(jī)械波概念的理解 (1) 機(jī)械波是構(gòu)成介質(zhì)的無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)的一種共同運(yùn)動(dòng)形式； (2) 當(dāng)介質(zhì)發(fā)生振動(dòng)時(shí) , 各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng), 質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波遷 移 , 機(jī)械波向外傳播的只是機(jī)械振動(dòng)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(lèi)： 按波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可以將波分為兩類(lèi)：橫波和縱波。 (1) 橫波的定義：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波

7、的傳播方向垂直。波形特點(diǎn)：凸凹相間的波紋 ( 觀察橫波演示器 ), 2 / 27 叫起伏波。如圖 3 波形所示。 (2) 縱波的定 義：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的 傳播方向在一條直線上。 波形特點(diǎn)：疏密相間的波形 , 又叫疏密波。如圖 4 波形所示。 舉例： 聲波是縱波 , 其中：振源——聲帶 , 介質(zhì)——空氣、液體、固體。 聲波在空氣中的傳播速度大約為： 340m/s； 聲波在

8、水中中的傳播速度大約為： 1500m/s； 聲波在鋼鐵中的傳播速度大約為： 5000m/s； 地震波既有橫波又有縱波。其中橫波和縱波的傳播速度不同。 水波既不是橫波也不是縱波 , 叫做水紋波。 同步訓(xùn)練： 1. 關(guān)于機(jī)械波的概念 , 下列說(shuō)法中正確的是（ ） A． 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的 B． 簡(jiǎn)諧波沿長(zhǎng)繩傳播 , 繩上相距半個(gè)完整波形的兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移的大小始終相等 C． 任一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)完整的波形 D． 相隔一個(gè)周期的兩時(shí)刻 , 簡(jiǎn)諧波的波形相同 2 ．下列有關(guān)機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的說(shuō)法中正確

9、的是（ ） A．某物體做機(jī)械振動(dòng) , 它周?chē)慕橘|(zhì)中就一定產(chǎn)生機(jī)械波B．波源停止振動(dòng)后 , 已形成的機(jī)械波仍能在介質(zhì)中繼續(xù)傳播 C．機(jī)械波傳播的只是機(jī)械振動(dòng)的形式和能量 , 參與波動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移 D．振動(dòng)是變速的 , 波動(dòng)是勻速的 思考題 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系 ? 小結(jié)：機(jī)械波的概念 ,機(jī)械波的產(chǎn)生條件 ,波的種類(lèi) 3 / 27 布置作業(yè)： 26 頁(yè)問(wèn)答與練習(xí) 1,2 必做 ,3 題選做 板書(shū)設(shè)計(jì)： 12.1 機(jī)械波 (1) 機(jī)械波的概念：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成機(jī)械波 (

10、2) 機(jī)械波的產(chǎn)生條件：振源和介質(zhì)。 （ 3）波的種類(lèi)：橫波和縱波教后記： 第二節(jié) 波的圖象 教學(xué)目標(biāo)： 知識(shí)目標(biāo) ： 1. 理解波的圖象的物理意義及簡(jiǎn)諧波的概念 2．能根據(jù)波的圖象 , 確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向 3. 知道波的圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別 能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的觀察能力以及對(duì)科學(xué)的探究精 神．

11、 4 / 27 重點(diǎn)、難點(diǎn) ： 波的圖象的物理意義及應(yīng)用 教學(xué)步驟 新課導(dǎo)入： 過(guò)去我們研究的是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況 , 波卻是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)很多質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。為了表示這么多質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)情況 , 圖像是一個(gè)很有用的工具。這節(jié)課我們來(lái)研究布偶的圖像 , 師 : 下面請(qǐng)同學(xué)們觀察橫波形成的過(guò)程及縱波形成過(guò)程 , 之后試畫(huà)出橫波波形圖和縱波波形圖 . 橫波演示：利用橫波演示儀進(jìn)行 , 老師先演示一遍 , 再請(qǐng)學(xué)生來(lái)做體驗(yàn)過(guò)程縱波演示：利用縱波演示儀進(jìn)行 , 老師先演示一遍 , 再請(qǐng)學(xué)生來(lái)做體驗(yàn)過(guò)程老師引導(dǎo)學(xué)生分析指點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移以及

12、想想生活中的合影照的樣子啟發(fā)學(xué)生畫(huà)出波的圖像 生：畫(huà)圖 師 ; 展示學(xué)生畫(huà)圖 , 帶領(lǐng)學(xué)生找特點(diǎn) , 補(bǔ)充不足 , 進(jìn)行總結(jié)。進(jìn)行板書(shū) 【板書(shū)】一、波的圖象 ⒈ 波動(dòng)特點(diǎn)：波在傳播過(guò)程中 , 同一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的空間位置分布不同 , 如圖所示 , 虛線表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置 , 圖中也反映了該時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。 ⒉波的圖象（波形圖或波形曲線）： ①物理意義：描述同一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移 , 即同一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的空 間位置分布情況。 ②描述方法：平面直角坐標(biāo)系 橫坐標(biāo)（ X）：表示

13、在波的傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置 縱坐標(biāo)（ Y）：表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移 , 規(guī)定在橫波中位移的方向向上為正 , 向下為負(fù) ③圖象形式：正弦曲線（余弦曲線） y x ⒊簡(jiǎn)諧波：波源作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)形成的波叫簡(jiǎn)諧波 , 波形圖是正弦（或余弦）曲線 【板書(shū)】二、波的圖象的應(yīng)用： ⒈已知波的傳播方向 , 確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向 例⒈ 某時(shí)刻一列簡(jiǎn)諧波的圖象如圖所示 , 若波向右傳播 , 試確定該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向 , 若波向左傳播 , 該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向如何？ y b 向右傳播 y b 向左傳播 a c

14、x a c x d f d f e e 5 / 27 ⒉已知質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向 , 確定波的傳播方向 例⒉ 某時(shí)刻一列簡(jiǎn)諧波的圖象如圖所示 , 該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn) A 的振動(dòng)方向向下 , 試確定該波是向右傳播還是向左傳播 , 若該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn) A 的振動(dòng)方向向上 , 該波的傳播方向如何？ y A A 向下振動(dòng) ,波向 左 傳播 x A 向上振動(dòng) ,波向 右 傳播 ⒊已知某時(shí)刻 t 的波形圖 , 求作 t+ t 時(shí)刻的波形圖 例⒊某時(shí)刻兩列簡(jiǎn)諧

15、波的圖象如圖所示 , 分別向右、向左傳播 , 試作出該時(shí)刻 后 T/4 、T/2 、、 T 后的波形圖。 ( 答案略 ) y 向右 y 向左 x x y y x x y y x x y y x x 【板書(shū)】三、波的圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別： 圖象 振動(dòng)圖象 波的圖象 比較 相同點(diǎn) 都是正弦 ( 余弦 ) 曲線 研究 單個(gè)質(zhì)點(diǎn) 連續(xù)介質(zhì) ( 無(wú)數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn) ) 對(duì) 象 不 研究 質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)過(guò)程中位

16、移隨時(shí)間 某一時(shí)刻連續(xù)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的 同 內(nèi) 容 的變化規(guī)律 空間分布 點(diǎn) 圖象 圖象隨時(shí)間起點(diǎn)的選擇而不同 圖象隨時(shí)刻的選擇而不同 變化 例題 4、一列簡(jiǎn)諧橫波 , 在 t=0 時(shí)波形如圖 7— 8 所示 ,P 、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為 -1m、 -7m, 波的傳播方向由右向左 , 已知 t=0.7s 時(shí) ,P 點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰 , 則：① 此波的周期是多少？②此波的波長(zhǎng)是多少？③當(dāng) t=1.2s 時(shí) P 點(diǎn)的位移？④從 t=0 到 t=1.2s 質(zhì)點(diǎn) P 的路程是多少？ 6 / 27

17、 思路分析：由 t=0 時(shí)刻的波形圖 由右向左傳播可知：以后每個(gè)質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)應(yīng)向上振動(dòng) , 而波傳播到 P 點(diǎn)需半 個(gè)周期 , 當(dāng) t=0.7s 時(shí),P 點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰 , 可見(jiàn) P 點(diǎn)在 0.7s 內(nèi)完成了 次全振 動(dòng) , 則可求得波的周期。質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)的路程是4A。 解：①由分析可知：T=0.7 T=0.4s 。 ②由波的圖象可知： λ=4cm ③由分析可得： x=0 ④由分析可得： s=1.5 4A=1.542=12cm 同步訓(xùn)練

18、 1．一列橫波沿繩子向右傳播 ,某時(shí)刻形成如圖所示的凸凹形狀 ,此時(shí)繩上 A 、 B、C、 D、E、F 六個(gè)質(zhì)點(diǎn)（ ） B A. 它們的振幅相同 AC F B. 其中 D、 F 速度方向相同 D C. 其中 A、 C 速度方向相同 E D. 從此時(shí)算起 ,B 比 C 先回到平衡位置 2．一列波在介質(zhì)中向某一方向傳播 ,如圖所示為此波在某一時(shí)刻的波形圖 ,并且 此時(shí)振動(dòng)只發(fā)生在 M 、 N 之間 ,并知此波的周期為 T,Q 質(zhì)點(diǎn)速度方向在波形圖

19、中 是向下的 ,下面說(shuō)法中正確的是（ ） A. 波源是 M,由波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí) ,P 點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間 T P 波源是 N,由波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí) ,P 點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間 3 T Q B. N 4 M C. 波源是 N,由波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí) ,P 點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間 T 4 D. 波源是 M,由波源起振開(kāi)始計(jì)時(shí) ,P 點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間 T 4 3．如圖 10－ 12 所示 , 為一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形圖 ,以下判斷正確的是（ ） A. A 、C

20、兩點(diǎn)的振幅相同 B. B 點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向一定沿 y 軸正方向 C. A 、C 兩點(diǎn)的位移相同 D. 在同一振動(dòng)圖象中畫(huà)出的 A 、 B 兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線完全一樣 4．如圖 10－13 所示為簡(jiǎn)諧波某時(shí)刻的波形圖 ,圖上 a 點(diǎn)和 b 點(diǎn)表示兩質(zhì)點(diǎn)在該 時(shí)刻的位置 ,它們的 y 坐標(biāo)絕對(duì)值相同。對(duì)此兩質(zhì)點(diǎn) ,下列判斷正確的是（ ） y y b 0 O x -y 0 a  y A E B F O D x C 7 / 27

21、 A. 該時(shí)刻位移相同 B. 該時(shí)刻加速度相同 C. 該時(shí)刻速度方向相同 D. 該時(shí)刻加速度方向相同 課堂小結(jié)： 1 知識(shí)上 本節(jié)我們學(xué)習(xí)了 波的圖象 2 方法上 利用圖像特點(diǎn)解決問(wèn)題的方法。 布置作業(yè) ：p28 問(wèn)答與練習(xí) 2、3 必做 ,4 題選做 板書(shū)設(shè)計(jì)： 2 波的圖像 一、波的圖象 四、 同步訓(xùn)練 二、波的圖象的應(yīng)用： 例⒈ 例 2 例 3 例 4 小結(jié) 三、波的圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別 教后記 :

22、 第三節(jié)：波長(zhǎng)、頻率和波速 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)目標(biāo) 1 、 掌 握 波 長(zhǎng) 、 頻 率 、 波 速 的 物 理 意 義 ； 2 、 能 在 機(jī) 械 波 的 圖 象 中 識(shí) 別 波 長(zhǎng) ； 3、掌握波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系 ,并會(huì)應(yīng)用這一關(guān)系進(jìn)行計(jì)算和分析問(wèn)題； （二）能力目標(biāo) : 培養(yǎng)學(xué)生閱讀材料、識(shí)別圖象、鉆研問(wèn)題的能力． 8 / 27 教學(xué)重點(diǎn) : 波長(zhǎng)、頻率和波速之間

23、的關(guān)系 教學(xué)難點(diǎn) : 波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系 教學(xué)方法 : 討論、分析、講授 教學(xué)用具 : 橫波演示器 教學(xué)步驟 一、引入新課 教師用計(jì)算機(jī)幻燈（ PPT）展示簡(jiǎn)諧橫波的圖象 , 如圖所 示： 教師提問(wèn)： =0、 =0.1 、 =0.2 、 =0.3 、 =0.4 、 =0.5 、 =0.6 這些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向如何？請(qǐng)學(xué)生回答。 學(xué)生回答： =0 向下振動(dòng)； =0.1 速度等于 0； =0.2 向上振動(dòng)； =0.3 速度等于

24、 0； =0.4 向下振動(dòng)； =0.5 速度等于 0； =0.6 向上振動(dòng) 教師提問(wèn)：在這些質(zhì)點(diǎn)中振動(dòng)相同的是哪些點(diǎn)？ 學(xué)生回答： =0 =0.4 向下振動(dòng)、 =0.2 =0.6 向上振動(dòng)、 =0.1 =0.3 =0.5 速 度等于 0。 教師提問(wèn)：在以上三組相同中又有什么不同呢？ 學(xué)生回答：前兩組的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是完全相同 , 后一組有不同的。 教師提問(wèn)：振動(dòng)完全相同指什么？ 學(xué)生回答：指：質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、加速度、速度

25、都相同。 教師提問(wèn)：相鄰的振動(dòng)完全相同的質(zhì)點(diǎn)間的水平距離都相等嗎？請(qǐng)學(xué)生討論。 教師可在教室里指導(dǎo)個(gè)別學(xué)生 , 并與學(xué)生討論學(xué)生提出的問(wèn)題。 教師總結(jié)：這就是波長(zhǎng) , 用 表示 , 單位是米 教師板書(shū)： 一、波長(zhǎng)：在波動(dòng)中 , 對(duì)平衡位置的位移總是相等的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離 , 叫波長(zhǎng) 1、單位：米 2、符號(hào)表示： 教師提問(wèn)：設(shè)波源的振動(dòng)頻率（周期）是 , 則波傳播的頻率和周期是多少？ 學(xué)生回答：也是 教師提問(wèn)：為什

26、么？ 請(qǐng)學(xué)生討論 9 / 27 教師總結(jié)：因?yàn)槊總€(gè)質(zhì)點(diǎn)都在做受迫振動(dòng) , 所以每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率或周期也是 。教 師用橫波演示器給學(xué)生講解：經(jīng)過(guò)一個(gè)周期 , 振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng) ；經(jīng)過(guò)半個(gè)周期 , 振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播的距離等于半個(gè)波長(zhǎng)；經(jīng)過(guò)四分之一個(gè)周期 , 振動(dòng) 在介質(zhì)中的傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)的四分之一。 教師板書(shū)： 二、總結(jié)出波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系： 三、應(yīng)用 例題：如圖中的實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形曲線 . 經(jīng) 0.5s 后 , 其波形如圖

27、中虛 線所示．設(shè)該波的周期 大于 0.5s ． （ 1）如果波是向左傳播的 , 波速是多大 ?波的周期是多大 ? （ 2）如果波是向右傳播的 , 波速是多大 ?波的周期是多大 ? 分析：根據(jù)題意 , 這列波的周期大于 0.5s, 所以經(jīng)過(guò) 0.5s 的時(shí)間 , 這列波傳播的距離不 可能大于一個(gè)波長(zhǎng) . 當(dāng)波向左傳播時(shí) , 圖中的波峰 1 只能到達(dá)波峰 2, 而不可能向左到達(dá) 更遠(yuǎn)的波峰 . 當(dāng)波向右傳播時(shí) , 圖中的波峰 1 只能到達(dá)波峰 3, 而不可能向右到達(dá)更遠(yuǎn)的

28、波峰 . 已知傳播的時(shí)間為 ＝ 0.5s, 由圖可以知道波的傳播距離 , 由公式 就可以求出波 速 . 由圖可以知道波長(zhǎng) , 由公式 就可以求出周期 ． 解： 1、如果波是向左傳播的 , 從圖可以看出 , 虛線所示的波形相當(dāng)于實(shí)線所示的波形向左移 動(dòng)了 6cm( 個(gè)波長(zhǎng) ), 由此可求出波速為 ＝ 0.12m/s 波的周期為： 2.00s 10 / 27 2、如果波是向右傳播的 , 從圖可以看出 , 虛線所示的波形相當(dāng)于實(shí)線所示的波形向右移 動(dòng)了 18

29、cm( 個(gè)波長(zhǎng) ), 由此可求出波速為 =0.36m/s 波的周期為： 0.67s 波動(dòng)問(wèn)題的多解性： 波在傳播過(guò)程中由于時(shí)間上的周期性、空間上的周期性、及傳播方向的雙向性是導(dǎo)致 波動(dòng)問(wèn)題的多解性的原因 ,若加限定條件 ,可使無(wú)限解轉(zhuǎn)化為有限解或唯一解 ,具體表現(xiàn)在： ⒈波的傳播方向不確定必有兩種可能解 ⒉波形變化時(shí)間與周期關(guān)系不確定必有系列解 ⒊波形移動(dòng)距離與波長(zhǎng)關(guān)系不確定必有系列解 例 : 一列波在 t1 時(shí)刻的波形圖如圖中的實(shí)線所示 ,t2 時(shí)刻的波形圖如圖中的虛線所示 ,已知 t=t 2- t 1=0.5S,求

30、 ①這列波可能的波速？ ②若波速為 68m/s ,這列波向哪個(gè)方向傳播？ y/cm 5 o 2 4 6 8 10 12 14 x/cm -5 ①向右： V=4(4n+1), 向左： V=4(4n+3) ②向左 例 : 如圖 ,一根張緊的水平繩上有相距 14m 的 a、 b 兩點(diǎn) ,b 點(diǎn)在 a 點(diǎn)的右方 ,當(dāng)一列簡(jiǎn)諧波沿 此繩向右傳播時(shí)位于平衡位置  ,若 a 點(diǎn)處于波峰位置時(shí) ,b 點(diǎn)恰處于平衡位置 ,且向下運(yùn)動(dòng) ,經(jīng)過(guò) 1.00 秒后 ,a ,且向下運(yùn)動(dòng) ,而 b 點(diǎn)恰處于波谷位置 ,求這列波可能的波

31、速？ (V=14(4n+1)/ (4k+3)) a b 同步訓(xùn)練 1．由原點(diǎn) O 處的波源發(fā)生的一列簡(jiǎn)諧波沿 x 軸正向傳播 ,在 t=0 時(shí)刻的波形曲線如圖 10－ 25 所示 ,已知這列波的質(zhì)點(diǎn) P 連續(xù)出現(xiàn)兩次波峰的時(shí)間間隔為 0.4s,則（ ） y/cm 11 / 27 2 P

32、 Q O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 x/m -2 A. 這列波的波長(zhǎng)為 5cm B. 這列波的傳播速度為 10m/s C. 當(dāng) t=0.7s 時(shí) ,質(zhì)點(diǎn) Q 第一次到達(dá)波峰 D. 質(zhì)點(diǎn) Q 到達(dá)波峰時(shí) ,質(zhì)點(diǎn) P 恰好到達(dá)波谷 2．如圖 10－ 26 所示為一簡(jiǎn)諧波在 t1=0 時(shí)刻的波的圖象 ,波的傳播速度 v=2m/s,質(zhì)點(diǎn) M 在平

33、衡位置上 ,求從 t1=0 到 t 2=2.45s 這段時(shí)間內(nèi) ,質(zhì)點(diǎn) M 通過(guò)的路程和位移各多大？ y/cm  y 5 0 -5  M 0.4 0.1 0.3 x/m  A B O 20 x/m 40 60 80 3．如圖 10－ 27 所示 ,A 、 B 一列簡(jiǎn)諧橫波中的兩點(diǎn) ,某時(shí)刻 ,A 正處于正向最大位移處 ,另一點(diǎn) B 恰好通過(guò)平衡位置向 -y 方向振動(dòng)。已知 A 、 B 的橫坐標(biāo)分別為 xA=0

34、,x B =70m, 并且波長(zhǎng) λ 符合不等式： 20m< λ <80m , 求波長(zhǎng) λ . 四、小結(jié)：波長(zhǎng)、頻率、波速及關(guān)系 五 、作業(yè)： p31 與練習(xí) 2、3 必做 ,4 、5 做 板書(shū)設(shè)計(jì) ： 一、波長(zhǎng)：在波動(dòng)中 , 對(duì)平衡位置的位移總是相等的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離 , 叫波長(zhǎng) 1、單位：米 2、符號(hào)表示： 二、周期： 1、單位：秒 (S) 2、符號(hào)： T 三 、頻率： 1、單位：赫茲 (Hz) 2、符號(hào)： f 教后記： 12 / 27

35、 第四節(jié) 波的反射和折射 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)與技能 1、知道波傳播到兩種介質(zhì)交界面時(shí)會(huì)發(fā)生反射和折射。 2、知道波發(fā)生反射時(shí) ,反射角等于入射角 ,反射波的頻率、波速和波長(zhǎng)都與入射波相 同。 3、知道波發(fā)生折射是由于波在不同的介質(zhì)中速度不同 ,知道折射角與入射角的關(guān)系。 （二）過(guò)程與方法 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、分析和歸納的能力。

36、（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的觀察、解釋、培養(yǎng)學(xué)生觀察生活 ,探索知識(shí)的能力。 教學(xué)重點(diǎn) 1、波的反射和折射現(xiàn)象。 2、知道波的反射和折射現(xiàn)象中折射角與入射角及反射角的關(guān)系。 3、理解波發(fā)生折射時(shí)的頻率、波速和波長(zhǎng)都不改變。 13 / 27 教學(xué)難點(diǎn) 用波的反射和折射現(xiàn)象解決實(shí)際問(wèn)題。 教學(xué)方法 自學(xué)輔導(dǎo)法 教學(xué)用具： 水波槽 ,長(zhǎng)木板和厚玻璃板各一塊 教學(xué)過(guò)程 （一）引入新課 ［情景］一位演員在山中唱山歌 ,

37、歌聲繚繞不斷。 ［提出問(wèn)題］為什么會(huì)產(chǎn)生上述現(xiàn)象？ ［學(xué)生討論分析］上述實(shí)事中：演員發(fā)出的聲波傳到山崖時(shí) ,會(huì)返回來(lái)繼續(xù)傳播 ,使我們聽(tīng)到回聲 ,這屬于聲波的反射現(xiàn)象。 思考：水波在傳播過(guò)程中遇到障礙物時(shí) ,能不能產(chǎn)生反射現(xiàn)象呢？ 做演示實(shí)驗(yàn)：在水波槽的裝置中 ,把一根金屬絲固定在振動(dòng)片上。 a．讓振動(dòng)片開(kāi)始振動(dòng) ,金屬絲將周期性地觸動(dòng)水面 ,形成波源。 觀察到的現(xiàn)象：在水面上從波源發(fā)出一列圓形水波。 b．在水槽中放一塊長(zhǎng)木板 ,讓波源發(fā)出圓形波 ,觀察水波遇到長(zhǎng)木板后發(fā)生的現(xiàn)象。 觀察到的現(xiàn)象：從波源發(fā)出的圓形波

38、遇到長(zhǎng)木板后 ,有一列圓形波從長(zhǎng)木板反射回來(lái)。 教師：波的反射現(xiàn)象中遵循哪些規(guī)律呢？這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)的內(nèi)容。 （二）進(jìn)行新課 1．波面和波線 教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材 32、 33 頁(yè)有關(guān)內(nèi)容 ,思考問(wèn)題： （ 1）什么是波面？什么是波線？ （ 2）對(duì)于水波和空間一點(diǎn)發(fā)出的球面波為例 ,如何理解波面 和波線？ 14 / 27 學(xué)生：閱讀教材 ,思考問(wèn)題。 ［投影］出示圓形波的照片。 介紹什么是波面和波線： （ 1）照片中的圓形是朝各個(gè)方向傳

39、播的波峰（或波谷）在同一時(shí)刻構(gòu)成的 ,叫做波 面。 （ 2）圖中與各個(gè)波面垂直的線叫波線 ,用來(lái)表示波的傳播方向。 2．惠更斯原理 教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材 33 頁(yè)有關(guān)內(nèi)容 ,思考問(wèn)題： （ 1）惠更斯原理的內(nèi)容是什么？ （ 2）以球面波為例 ,應(yīng)用惠更斯原理解釋波的傳播。學(xué)生：閱讀教材 ,思考問(wèn)題。 3．波的反射 教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材 34 頁(yè)有關(guān)內(nèi)容 ,體會(huì)用惠更斯原理對(duì)波的反射過(guò)程的解釋。 學(xué)生：閱讀教材。 教師：用多媒體出示右圖。結(jié)合圖形講解、總結(jié)： （ 1）入射波的波線與平

40、面法線的夾角 i 叫做入射 角。 （ 2）反射波的波形與平面法線的夾角 i ′叫做反射 角。 （ 3）在波的反射中 ,遵循下述規(guī)律：①反射角等于入射角②反射波的波長(zhǎng)、頻率和波速都跟入射波的相同。［試一試：解釋現(xiàn)象］ （ 1）夏日的雷聲轟鳴不絕 （ 2）在空房子里講話 ,聲音較響 15 / 27 （ 3）講演時(shí)聽(tīng)到聲音發(fā)出后還能持續(xù)一段時(shí)間 現(xiàn)象一：夏日的雷聲有時(shí)轟鳴不絕,原因是聲波在云層里多次反射形成的。 現(xiàn)象二：在空房間里講話 ,會(huì)感到聲音更響 ,是因?yàn)?/p>

41、聲波在普通房間里遇到墻壁、地面、 天花板等障礙物發(fā)生反射時(shí) ,由于很近 ,回聲和原聲幾乎同時(shí)到達(dá)人耳 ,而人耳只能區(qū)分開(kāi)相 差 0.1 s 以上的兩個(gè)聲音 .所以在房間里聽(tīng)不到回聲 ,只會(huì)感到聲音比在野外大些。 現(xiàn)象三：講演廳內(nèi)聽(tīng)到聲音發(fā)出后還能持續(xù)一段時(shí)間 ,是由于聲波在室內(nèi)傳播時(shí) ,要被墻 壁、天花板、地板等障礙物反射 ,每反射一次都要被障礙物吸收一些 ,這樣 , 當(dāng)聲源停止發(fā)聲 后 ,聲波在室內(nèi)要經(jīng)過(guò)多次反射和吸收 ,最后才消失 , 我們就會(huì)感覺(jué)到聲源停止發(fā)聲后 ,還會(huì)持 續(xù)一段時(shí)間。 ［強(qiáng)化訓(xùn)練］ （ 1）為了測(cè)海的深度 ,

42、一同學(xué)利用電子發(fā)聲器對(duì)著海面發(fā)聲 ,測(cè)得 2.2 s 后聽(tīng)到回聲 ,已 知聲音在水中的速度是 1450 m/s,求此海有多深？ 參考答案： （ 1）解：鐘表測(cè)出的時(shí)間是從聲音發(fā)出的障礙物（海底） ,把聲音反射回來(lái)的時(shí)間 ,由 這個(gè)時(shí)間求得的距離應(yīng)除以 2 才是所求的距離 . ∴海底深度 s= 1 1450 m/s 2.2 s=1595 m 2 4．波的折射 教師：剛才我們研究了波的反射現(xiàn)象 ,波的反射過(guò)程中反射波和入射波在同一種介質(zhì)中 , 那么如果波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí) , 學(xué)生會(huì)結(jié)合初中學(xué)過(guò)的光的折射現(xiàn)象總

43、結(jié)猜想：發(fā)生折射現(xiàn)象。 教師：下邊我們以水波為例 ,來(lái)研究波的折射現(xiàn)象。 ［演示實(shí)驗(yàn)］ 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備題：要讓水波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì) ,我們應(yīng)如何做？ 我們可以在水波槽的一部分底面上放一塊厚玻璃板 ,使槽分成兩個(gè)區(qū)域：深水區(qū)（沒(méi)有 放厚玻璃板的區(qū)域）和淺水區(qū)（放厚玻璃板的區(qū)域） ,由于水波在這兩個(gè)區(qū)域的傳播速度不 同 ,因而可以把這兩個(gè)區(qū)域看作是不同的介質(zhì)。在實(shí)物投影儀上進(jìn)行演示： 16 / 27 （ 1）在水波槽的一部分底面上放一塊玻璃板 ,把槽分成深水區(qū)和淺水區(qū)兩部分。 （ 2）讓

44、水波由深水區(qū)射到兩個(gè)區(qū)域的界面上 ,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 觀察到的現(xiàn)象：看到波由深水區(qū)進(jìn)入淺水區(qū)能繼續(xù)傳播 ,但是改變了傳播方向。 ［學(xué)生閱讀課文 ,解答下列思考題］ （ 1）什么是波的折射？ （ 2）什么叫入射角和折射角？ （ 3）在波的折射中遵循什么規(guī)律？［教師總結(jié)］ （ 1）波從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí), 傳播的方向會(huì)發(fā)生改變 ,這種現(xiàn)象叫做波的折 射。 （ 2）折射波的波線界與界面法線之間的夾角 r 叫做折射角。 （ 3）在波的折射中遵循下列規(guī)律：①折射波與入射波的頻率相同 ②折射波和入射

45、波的波速和波長(zhǎng)不同 ③在波的折射中 ,入射角 1 和折射角 2 之間有下述關(guān)系 sin sin  1 v1 2 v2 其中 v1 和 v2 是在介質(zhì)Ⅰ和介質(zhì)Ⅱ中的波速。由于波速是由介質(zhì)決定的 ,故 v1 是一個(gè)只 v2 與兩種介質(zhì)有關(guān)而與入射角無(wú)關(guān)的常數(shù) ,叫做第 2 種介質(zhì)相對(duì)第 1 種介質(zhì)的折射率。用 n12 表示 ,則 n12 v1 v2 如果第 2 種介質(zhì)中的波速小于第 1 種介質(zhì)中的波速

46、 ,波在進(jìn)入第 2 種介質(zhì)后 ,傳播方向?qū)? 向法線靠攏。這與實(shí)驗(yàn)得到的波的折射定律一致。 在水波的折射演示實(shí)驗(yàn)中 ,水波到達(dá)淺水區(qū)后 ,傳播方向向法線靠攏 ,說(shuō)明水波的傳播速 度與水深有關(guān) ,水越淺 ,傳播速度越小。 ［強(qiáng)化訓(xùn)練］ 17 / 27 （ 1）如圖所示是一列機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)中發(fā)生的現(xiàn)象 , 已知波在介質(zhì) Ⅰ中的波速為 v1,波在介質(zhì)Ⅱ中的波速為 v2,則 v1∶ v2 ） A ． 1∶ 2 B ． 2 ∶ 1 C

47、． 3 ∶ 2 D ． 2 ∶ 3 解析：（ 1）∵ 1=60 , 2 =45 ∴ v1 sin v2 sin  1 2  3 2 ∴本題選 C （三）課堂總結(jié)、 本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了一個(gè)原理、二種現(xiàn)象、五個(gè)概念、二條規(guī)律 布置 作業(yè)： 1．完成 P36“問(wèn)題與練習(xí)”的題目。 2．閱讀教材后面的“科學(xué)漫步”欄目中的短文《回聲、混響和建筑聲學(xué)》。 板書(shū)設(shè)計(jì)： 1、 一個(gè)原理：惠更斯原理 2、二種現(xiàn)象：波的反射和波的折射 3、五個(gè)概念：波

48、面、波線、入射角、反射角、折射角 4、二條規(guī)律：波的反射規(guī)律 （ 1）入射波的波線、反射波的波線和界面法線在同一平面內(nèi) ,反射角等于入射角。 （ 2）反射波的波長(zhǎng)、頻率和波速都跟入射波的相同。波的折射規(guī)律： （ 1）入射波的波線、折射波的波線和界面法線在同一平面內(nèi)。 （ 2）入射角的正弦與折射角的正弦之比,等于波在第一種介質(zhì)中的傳播速率與在第二 種介質(zhì)中的傳播速率之比 ,即：  sin  1 v1 。 sin 教后記：  2 v2

49、 18 / 27 第五節(jié)：波的衍射 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)目標(biāo) 1、 知道什么是波的衍射現(xiàn)象和發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件． 2 、 知 道 衍 射 現(xiàn) 象 是 波 特 有 的 現(xiàn) 象 ． 3、通過(guò)觀察水波的衍射現(xiàn)象 ,認(rèn)識(shí)衍射現(xiàn)象的特征． （二）過(guò)程與方法 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、分析和歸納的能力。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的觀察、解釋、培養(yǎng)學(xué)生觀察

50、生活 ,探索知識(shí)的能力。 教學(xué)重點(diǎn) : 波的衍射 教學(xué)難點(diǎn) : 產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件的理解 教學(xué)方法 : 實(shí)驗(yàn)討論法 教學(xué)用具 : 水槽演示儀 ,長(zhǎng)條橡膠管 教學(xué)過(guò)程 引入新課： 我們向平靜的湖面上投入一個(gè)小石子 ,可以看到石子激起的水波形成圓形的波紋 ,并向周 圍傳播．當(dāng)波紋遇到障礙物后會(huì)怎樣？ 請(qǐng)學(xué)生思考、想象、猜測(cè)．（本節(jié)課就要通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的觀察 ,對(duì)其進(jìn)行初步解釋?zhuān)? 19 / 27 一 、 波 的 衍 射 1 、 波 的 衍 射 現(xiàn) 象 ： 首先

51、觀察水槽中水波的傳播：圓形的水波向外擴(kuò)散 ,越來(lái)越大．然后 ,在水槽中放入一個(gè) 不 大 的 障 礙 物 , 觀 察 水 波 繞 過(guò) 障 礙 物 傳 播 的 情 況 ． 由 此 給 出 波 的 衍 射 定 義 ． 讓學(xué)生仔細(xì)觀察演示現(xiàn)象． 請(qǐng) 學(xué) 生 思 考 討 論 后 給 出 定 義 , 教 師 請(qǐng) 學(xué) 生 回 答 并 板 書(shū) ． 波 繞 過(guò) 障 礙 物 的 現(xiàn) 象 , 叫 做 波 的 衍 射 ． 引導(dǎo)學(xué)生觀察：在水槽中放入一個(gè)有孔的障礙物 ,水波通過(guò)孔后也會(huì)發(fā)生同樣的現(xiàn)象 — — 衍 射 現(xiàn) 象 ． 再 請(qǐng) 學(xué) 生 看 教 材 中 的 插 圖 , 解

52、 釋 “繞 過(guò) 障 礙 物 ”的 含 義 ． 2 、 發(fā) 生 明 顯 波 的 衍 射 的 條 件 ： 在 前 面 觀 察 的 基 礎(chǔ) 上 , 引 導(dǎo) 學(xué) 生 進(jìn) 行 下 面 的 觀 察 ： ①在不改變波源的條件下 ,將障礙物的孔由較大逐漸變小．可以看到波的衍射現(xiàn)象越來(lái) 越 明 顯 ． ② 引 導(dǎo) 學(xué) 生 思 考 ： 障 礙 物 的 大 小 變 化 也 會(huì) 引 起 上 述 現(xiàn) 象 嗎 ？ 由 此 得 出 結(jié) 論 ： 障 礙 物 越 小 , 衍 射 現(xiàn) 象 越 明 顯 ． ③在不改變障礙物大小的條件下 ,使水波的波長(zhǎng)逐漸變大或逐漸變小．請(qǐng)學(xué)生回答是否

53、 也 出 現(xiàn) 上 述 現(xiàn) 象 ． 引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：當(dāng)障礙物的大小與波長(zhǎng)相差不多時(shí) ,波的衍射現(xiàn)象較明顯． （教師板書(shū)） 發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物或孔的大小比波長(zhǎng)小 ,或者與波長(zhǎng)相差不 多 ． 最 后 告 訴 學(xué) 生 ： 波 的 衍 射 現(xiàn) 象 是 波 所 特 有 的 現(xiàn) 象 ． （ 只 有 明 顯 與 不 明 顯 ） 二 、 應(yīng) 用 請(qǐng) 學(xué) 生 思 考 和 討 論 在 我 們 生 活 中 是 否 遇 到 過(guò) 波 的 衍 射 現(xiàn) 象 , 舉 例 說(shuō) 明 ： 例 1、俗話說(shuō)： “隔墻有耳 ”：是聲波的衍射現(xiàn)象 , 既聲音繞過(guò)障礙物到了耳朵． 例

54、 2 、 水 波 的 衍 射 現(xiàn) 象 ． 例 3、在房間中可以接受到收音機(jī)和電視信號(hào) ,是電磁波的衍射現(xiàn)象．三、布置作業(yè)： 必做題： P38 問(wèn)題與練習(xí) 1、 2 選做： 課時(shí)卷 3、 4、 5、6 小結(jié)：波的衍射定義、現(xiàn)象解釋 教后記： 20 / 27 第六節(jié)：波的干涉 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)目標(biāo) 1、知道兩列頻率相同的波才能發(fā)生干涉現(xiàn)象；知道干涉現(xiàn)象的特點(diǎn)． 2

55、、知道波的干涉現(xiàn)象是特殊條件下的疊加現(xiàn)象 , 知道干涉現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象． 3、通過(guò)觀察波的獨(dú)立前進(jìn) , 波的疊加和水波的干涉現(xiàn)象 , 認(rèn)識(shí)波的干涉條件及干涉現(xiàn)象 的特征． （二）過(guò)程與方法 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、分析和歸納的能力。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生觀察生活 , 探索知識(shí)的能力。 教學(xué)重點(diǎn) : 波的疊加及發(fā)生波的干涉的條件． 教學(xué)難點(diǎn) : 對(duì)穩(wěn)定的波的干涉圖樣的理解． 教學(xué)方法 : 觀察、實(shí)驗(yàn)討論法、練習(xí)講授 教學(xué)用具 : 水槽演示儀 ,長(zhǎng)條橡膠管 , 教學(xué)過(guò)程 新課引入： 問(wèn)題

56、 1：上節(jié)課我們研究了波的衍射現(xiàn)象 , 什么是波的衍射現(xiàn)象呢？（生：波繞過(guò)障礙物的現(xiàn)象） 問(wèn)題 2：發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是什么？（生：障礙物或孔的大小比波長(zhǎng)小 , 或者與波長(zhǎng)相差不多） 21 / 27 這節(jié)課我們研究波的干涉現(xiàn)象 , 如果同時(shí)投入兩個(gè)小石子 , 形成了兩列波 , 當(dāng)它們相遇在 一起時(shí)又會(huì)怎樣 ?請(qǐng)學(xué)生注意觀察演示實(shí)驗(yàn)． 一、波的干涉 觀察現(xiàn)象： ①在水槽演示儀上有兩個(gè)振源的條件下 , 單獨(dú)使用其中的一個(gè)振源 , 水波按該振源的振 動(dòng)方式向外傳播；再單獨(dú)使用另一個(gè)振源 , 水波按該振源的振動(dòng)方

57、式向外傳播． 學(xué)生總結(jié)現(xiàn)象結(jié)論：每一個(gè)波源都按其自己的方式 , 在介質(zhì)中產(chǎn)生振動(dòng) , 并能使介質(zhì)將這種振動(dòng)向外傳播． ②找兩個(gè)同學(xué)拉著一條長(zhǎng)繩 , 讓他們同時(shí)分別抖動(dòng)一下繩的端點(diǎn) , 則會(huì)從兩端各產(chǎn)生一 個(gè)波包向?qū)Ψ絺鞑ィ?dāng)兩個(gè)波包在中間相遇時(shí) , 形狀發(fā)生變化 , 相遇后又各自傳播．（由于這種現(xiàn)象一瞬間完成 , 學(xué)生看不清楚 , 教師可用計(jì)算機(jī)多媒體演示） 學(xué)生總結(jié)現(xiàn)象結(jié)論：波相遇時(shí) , 發(fā)生疊加．以后仍按原來(lái)的方式傳播 , 是獨(dú)立的． 1. 波的疊加： 在前面的現(xiàn)象的觀察的基礎(chǔ)上 , 向?qū)W生說(shuō)明什么是波的疊加． 教師板書(shū)：兩列波相遇時(shí) , 在

58、波的重疊區(qū)域 , 任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移都等于兩列波分別引起 的位移的矢量和． 結(jié)合圖下圖解釋此結(jié)論． 解釋時(shí)可以這樣說(shuō)：在介質(zhì)中選一點(diǎn) 為研究對(duì)象 , 在某一時(shí)刻 , 當(dāng)波源 l 的振動(dòng)傳播 到 點(diǎn)時(shí) , 若恰好是波峰 , 則引起 點(diǎn)向上振動(dòng)；同時(shí) , 波源 2 的振動(dòng)也傳播到了 點(diǎn) , 若恰好也是波峰 , 則也會(huì) 引起 點(diǎn)向上振動(dòng)；這時(shí) , 點(diǎn)的振動(dòng)就是兩個(gè)向上的 振動(dòng)的疊加 , 點(diǎn)的振動(dòng)被加強(qiáng)了． ( 當(dāng)然 , 在某一時(shí)刻 , 當(dāng)波源 1 的振動(dòng)傳播到 點(diǎn)時(shí) , 若恰

59、好是波谷 , 則引起戶 點(diǎn)向下振動(dòng)；同時(shí) , 波源 2 的振動(dòng)傳播到了 點(diǎn)時(shí) , 若恰 好也是波谷 , 則也會(huì)引起 點(diǎn)向下振動(dòng)；這時(shí) ,點(diǎn)的 振動(dòng)就是兩個(gè)向下的振動(dòng)的疊加 , 點(diǎn)的振動(dòng)還是被加強(qiáng)了． ) 用以上的分析 , 說(shuō)明什么是 振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域． 波源 l 經(jīng)過(guò)半周期后 , 傳播到 P 點(diǎn)的振動(dòng)變?yōu)椴ü? , 就會(huì)使 P 點(diǎn)的振動(dòng)向下 , 但此時(shí)波源 2 傳過(guò)來(lái)的振動(dòng)不一定是波谷 ( 因?yàn)閮刹ㄔ吹闹芷诳赡懿煌? ), 所以 , 此時(shí) P 點(diǎn)的振動(dòng)可能被 減弱 , 也可能是被加強(qiáng)的． ( 讓學(xué)生來(lái)說(shuō)明原因

60、 ) 22 / 27 問(wèn)題：如果希望 P 點(diǎn)的振動(dòng)總能被加強(qiáng) , 應(yīng)有什么條件 ?如果在介質(zhì)中有另一質(zhì)點(diǎn) Q,希 望 Q點(diǎn)的振動(dòng)總能被減弱 , 應(yīng)有什么條件 ? 教師總結(jié)：波源 1 和波源 2 的周期應(yīng)相同． 2 波的干涉： 觀察現(xiàn)象：③水槽中的水波的干涉．對(duì)水波干涉圖樣的解釋中 , 特別要強(qiáng)調(diào)兩列水波的 頻率是相同的 , 所以產(chǎn)生了在水面上有些點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng) , 而另一些點(diǎn)的振動(dòng)減弱的現(xiàn)象 , 加強(qiáng) 和減弱的點(diǎn)的分布是穩(wěn)定的． 詳細(xì)解釋教材中給出的插圖 , 如下圖所示．在解釋和說(shuō)明中

61、, 特別應(yīng)強(qiáng)調(diào)的幾點(diǎn)是：① 此圖是某時(shí)刻兩列波傳播的情況；②兩列波的頻率 ( 波長(zhǎng) ) 相等；③當(dāng)兩列波的波峰在某點(diǎn) 相遇時(shí) , 這點(diǎn)的振動(dòng)位移是正的最大值 , 過(guò)半周期后 , 這點(diǎn)就是波谷和波谷相遇 , 則這點(diǎn)的振 動(dòng)位移是負(fù)的最大值；④振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的振動(dòng)總是加強(qiáng)的 , 振動(dòng)減弱的點(diǎn)的振動(dòng)總是減弱 的． 讓學(xué)生思考和討論 , 并在分析的基礎(chǔ)上 , 給出干涉的定義： （教師板書(shū)）頻率相同的兩列波疊加 , 使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng) , 某些區(qū)域的振動(dòng)減弱 , 并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減

62、弱的區(qū)域互相間隔 , 這種現(xiàn)象叫波的干涉 , 形成的圖樣叫做波的干涉圖樣． 請(qǐng)學(xué)生反復(fù)觀察水槽中的水波的干涉 , 分清哪些區(qū)域?yàn)檎駝?dòng)加強(qiáng)的區(qū)域 , 哪些區(qū)域?yàn)檎駝?dòng)減弱的區(qū)域． 最后應(yīng)幫助學(xué)生分析清楚：介質(zhì)中某點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng) , 是指這個(gè)質(zhì)點(diǎn)以較大的振幅振動(dòng)；而某點(diǎn)的振動(dòng)減弱 , 是指這個(gè)質(zhì)點(diǎn)以較小的振幅振動(dòng) , 這與只有一個(gè)波源的振動(dòng)在介質(zhì)中傳播時(shí) , 各質(zhì)點(diǎn)均按此波源的振動(dòng)方式振動(dòng)是不同的． 問(wèn)題：任何兩列波進(jìn)行疊加都可以產(chǎn)生干涉現(xiàn)象嗎？（不可以）為什么？（干涉是一 種特殊的疊加．任何兩列波都可以進(jìn)行疊加 , 但只有兩列頻率相同） 總結(jié)：干涉是波特有的現(xiàn)象．

63、 二、應(yīng)用 請(qǐng)學(xué)生思考和討論在我們生活中是否遇到過(guò)波的干涉現(xiàn)象 , 舉例說(shuō)明： 23 / 27 例 1、水波的干涉現(xiàn)象． 例 2、聲波的干涉現(xiàn)象． 三、課堂小結(jié)：波的干涉現(xiàn)象、發(fā)生干涉現(xiàn)象條件 四、布置作業(yè)： 完成 P41“問(wèn)題與練習(xí)”的題目 板書(shū)設(shè)計(jì)： 1、頻率相同的兩列波疊加 , 使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng) , 某些區(qū)域的振動(dòng)減弱 , 并且 振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔 , 這種現(xiàn)象叫波的干涉 , 形成的圖樣叫做波的干涉圖樣． 2、發(fā)生干涉現(xiàn)象的條件：兩列波頻率相同 教后記：

64、 第七節(jié)：多普勒效應(yīng) 24 / 27 教學(xué)目標(biāo) （一）知識(shí)目標(biāo) 1、使學(xué)生知到什么是多普勒效應(yīng) 2、使學(xué)生能用所學(xué)知識(shí)解釋多普勒效應(yīng) （二）過(guò)程與方法 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、分析和歸納的能力。 教學(xué)重點(diǎn) : 聲波的概念和形成聲波的條件

65、 教學(xué)難點(diǎn) : 解釋生活中的現(xiàn)象 教學(xué)方法 : 自學(xué)探究、歸納 教學(xué)用具 : 音叉、錄音機(jī) 教學(xué)過(guò)程 引入： 當(dāng)我們站在路邊 ,一個(gè)鳴笛汽車(chē)向我們駛來(lái)有遠(yuǎn)去 ,我們聽(tīng)到笛聲音調(diào)有什么不同？ 生 ; 音調(diào)高低不一樣。 這是為什么呢？這一節(jié)我們來(lái)學(xué)習(xí)了解原因。 一 、 閱 讀 課 文 請(qǐng) 學(xué) 生 閱 讀 課 本 的 第 41 頁(yè) —— 43 頁(yè) 的 內(nèi) 容 , 完 成 下 列 問(wèn) 題 。 二 、 應(yīng) 用 問(wèn)題 1：什么是多普勒效應(yīng)？（由于

66、波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng) ,使觀察者感到頻率 發(fā) 生 變 化 的 現(xiàn) 象 , 叫 做 多 普 勒 效 應(yīng) ．） 問(wèn) 題 2 ： 能 現(xiàn) 場(chǎng) 做 實(shí) 驗(yàn) 嗎 ？ 請(qǐng) 學(xué) 生 討 論 發(fā) 表 觀 點(diǎn) ． 演示實(shí)驗(yàn) 1 、用音叉在學(xué)生耳朵邊運(yùn)動(dòng)． 2 、用錄音機(jī)在教室邊放音樂(lè) , 邊運(yùn)動(dòng)． 問(wèn) 題 3 ： 人 的 耳 朵 能 聽(tīng) 到 任 何 頻 率 的 聲 音 嗎 ？ （ 不 能 ） 問(wèn)題 4：怎樣劃分呢？ (頻率低于 20Hz 的屬于次聲波 ,頻率高于 20000Hz 的屬于超聲波 , 人 耳 大 約 能 聽(tīng) 到 20Hz—— 20000Hz 的 聲 波 ．) 問(wèn)題 5：次聲波有什么用途呢？（次聲波的衍射能力強(qiáng) ,可以探知幾千米以外的核試 驗(yàn) ． ） 問(wèn)題 6：超聲波有什么用途呢？（聲納、 B 超等） 結(jié)合問(wèn)題解決情況