高一物理教案：《波的形成和傳播》(2)
來源：高考網整理 2021-09-14 13:58:15
引入新課
我們已學習過機械振動，它是描述單個質點的運動形式，這一節(jié)課我們來學習由大量質點構成的彈性媒質整體的一種運動形式——機械波。
1、機械波的產生條件
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象嗎？繩波離開繩行嗎？
學生回答：不行。
教師提問：當振動停止后我們又看到了什么現象？
學生回答：傳出去的仍然在傳播，以后水（繩）都靜止不動了。
請學生總結：（教師可引導）
(1)機械波的概念：機械振動在介質中的傳播就形成機械波
(2)機械波的產生條件：振源和介質。
振源——產生機械振動的物質，如在繩波中的手的不停抖動就是振源。
介質——傳播振動的媒質，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)介質模型：把介質看成由無數個質點彈性連接而成，可以想象為(圖1所示)
(2)機械波的形成過程：
由于相鄰質點間力的作用，當介質中某一質點發(fā)生振動時，就會帶動周圍的質點振動起來，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點，質點間有彈力聯(lián)系著。圖中的第一行表示在開始時刻(t＝0)各質點的位置，這時所有質點都處在平衡位置。其中第一個質點受到外力作用將開始在垂直方向上做簡諧運動，設振動周期為T，則第二行表示經過了T／4時各質點的位置，這時質點1已達到最大位移，正開始向下運動；質點2的振動較質點1落后一些，仍向上運動；質點3更落后一些，此時振動剛傳到了質點4。第三行表示經過了T／2時各質點的位置，這時質點1又回到平衡位置，并繼續(xù)向下運動，質點4剛到達最大位移處，此時振動傳到了質點7。依次推論，第四、五、六行分別表示了經過3T／4、和5T／4后的各質點的位置，并分別顯示了各個對應時刻所有質點所排列成的波形。
教師講解后，請學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)機械波是構成介質的無數質點的一種共同運動形式；
(2)當介質發(fā)生振動時，各個質點在各自的平衡位置附近往復運動，質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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