物理人教版（2019）选择性必修第一册3.1波的形成（共23张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第一册3.1波的形成（共23张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-06 16:35:07 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
波的形成
一、教学内容分析
1、教材分析
2、学情分析
二、教学目标确定
三、重点和难点分析
四、开放性学习环境
五、教学过程设计及评价
六、板书设计
七、作业设计及评价
概述
本节课是在已经学习了声波、机械振动等的基础上研究机械波的形成过程，定性认识波的传播规律。既是对上一章机械振动的延续，又为后续描述波提供了方法与思路，为进一步理解波的传播特性做了铺垫。因此本节课的教学内容在课程整体上起到了承上启下的作用。
教学内容分析----教材分析
学生在初中学过声波，在上一章中学生学习了机械振动、简谐运动，这些都是本节学习的基础。在能力层面上，学生已具备了一定的抽象思维能力和模型建构能力，但更善于形象思维。而且学生又是第一次接触多质点运动，缺乏对多个质点同时又不同步运动的想象，空间想象力与理解力不足。因此，需通过多种形式提供丰富的感性资料，帮助学生从形象化理解波动过程，到建立抽象化的理想模型研究波动过程。
除此外，学生一些错误的主观认知，例如：有同学依据“生活经验”主观上认为波传播方向上各个质点在波的传播过程中会随波迁移。这就要求教师要特别重视情境的创设，引导学生从客观的实验规律出发，建立模型，得出结论。培养学生尊重客观规律的科学思维。
教学内容分析----学情分析
教学目标 核心素养 内涵
1. 能够自主建构理想模型研究机械波的形成过程，体会建立理想模型来研究客观事物运动规律的研究方法 物理观念 科学思维 运动与相互作用观
模型建构
科学推理
2. 通过观察、分析、归纳总结、描绘绳波的形成过程图景，掌握机械波的传播特征、明晰机械波的本质 科学思维 科学探究 科学态度与责任 模型建构
科学推理
科学态度
3.了解机械波的种类及其应用 科学思维 科学态度与责任 科学推理
社会责任
教学目标
教学重点：
机械波的形成过程及传播特点
教学难点：
机械波的形成过程
教学重点和难点
1、多媒体播放和展示平台
2、相关实验器材
3、学习用具和学案资料
开放性学习环境
环节一：引入
敲击音叉：声波
播放视频：带操表演（绳波）
提出问题：这些现象都与波有关。在日常生活中，除了这些, 还有各种各样的波, 比如，你还知道哪些波呢？
教学过程设计及评价
设计意图
问题1：这些波的产生机制不同。如果我们把它们分为两类，你觉得哪些属于同一类？
从生活情境出发：激发学生的兴趣同时，将所研究的问题与实际情境建立起联系。培养学生观察与分类归纳能力。有助于培养学生透过现象看本质的能力。帮助学生初步体会机械波与介质的机械振动有关。
PPT展示：生活中的波
环节一：引入
环节二：观察绳波特点，建立理想绳波模型
演示实验一：绳波的形成过程
问题1：那么绳上的波在向前传播时，绳上的每个点有没有一起向前移动呢？
问题2：绳子上的各点只是在某一位置左右振动，但却形成了一个向前传递的波，这是为什么呢？
问题3：绳上各点都在运动，不同时刻运动状态不同，可绳子的各部分是连在一起的一个整体，我们想研究的却是绳子各个点的运动。怎么办？
环节二：观察绳波特点，建立理想绳波模型
培养学生抓住事物主要因素，忽略次要因素，进而建立理想模型研究实际问题的能力。将复杂问题简单化。
设计意图
建立模型
设想：把绳子分成无数多相互作用的小段
一个个小段可看作一个个相连的弹性质点
环节三：观察横波演示仪，理解波的形成过程图景
演示实验二：横波演示仪
第一遍演示：
利用横波演示仪演示绳波的形成过程，观察在波的传播过程中，各质点的运动有什么特点？
引导学生观察并画出：某些特殊时刻（波源振动T/4、T/2、3T/4、T、5T/4）的波形。
第二遍演示：
缓慢演示这些特殊时刻（波源振动T/4、T/2、3T/4、T、5T/4）绳波的波形，让同学们有足够的时间验证自己对各质点运动规律的猜想是否正确。
第三遍演示：
引导学生观察：波源振动一个周期和两个周期时，波形的特点。
环节三：观察横波演示仪，理解波的形成过程图景
通过观察到的绳波形成过程中各质点的运动规律以及T/4周期时刻形成的波形图，猜测并画出每过T/4周期的波形图。体会波的形成过程是质点间相互带动的过程。培养学生的观察能力以及空间想象能力。
设计意图
学生活动：画出绳波的形成过程
环节四：总结波的形成与传播特点，体会机械波的本质
结合波的形成过程图像，通过设置问题链，引导学生自主总结机械波的传播特点。
问题1：各质点是否随波移动？
问题2：各质点的起振方向与波源的起振方向有什么关系？
问题3：各质点振动的周期与波源的振动周期有什么关系？
问题4：波源和各质点振动的先后顺序？
引导学生根据问题提示思考与讨论波的传播特点,培养学生概括总结问题的能力。
设计意图
环节六：波的分类
演示实验：用彩虹圈演示横波
问题1：使彩虹圈的一端发生振动？观察到什么现象呢？
问题2：这种机械波与我们刚才观察到的绳波一样吗？哪里不同？
环节六：波的分类
通过彩虹圈实验，让学生从视觉上感知这列波与之前研究的波的不同，培养学生观察能力以及透过现象看本质的能力。通过与绳波进行对比，观察到不同之处，从而归纳总结出纵波的定义及特征，培养了学生的归纳总结能力。
设计意图
环节八：小结
板书设计
1. 举出一个生活中的例子，说明机械波是 “质点振动”这种运动形式在介质中的传播，质点并没迁移。
评价内容：
（1）是否理解波的本质：机械波是机械振动在介质中的传播。
（2）是否知道波传播的是振动这种运动形式和能量，质点不随波迁移。
评价方法：学生自评 教师点评
课时作业设计及评价
2. 如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2，3，4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知t＝0时，质点1开始向上运动；t＝T/4 时，1到达最上方，5开始向上运动。
1）t＝T/2 时，质点 8、12、16 的运动状态如何？
2）t＝3T/4 时，质点 8、12、16 的运动状态如何？
3）t＝T 时 , 质点 8、12、16 的运动状态如何？
评价内容：
（1）是否理解波的形成中各个质点的运动情景。
（2）是否能正确画出波的形成过程中的波形图。
评价方法：学生自评 教师点评
评价内容：
（1）是否知道横波和纵波的区别
（2）是否能正确判断波源的起振方向
评价方法：学生自评 教师点评
3. 下图是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。
1）请判断此机械波的类型。
2）P点从平衡位置开始振动时，其振动方向如何？
波的形成
一、教学内容分析
1、教材分析
2、学情分析
二、教学目标确定
三、重点和难点分析
四、开放性学习环境
五、教学过程设计及评价
六、板书设计
七、作业设计及评价
概述
本节课是在已经学习了声波、机械振动等的基础上研究机械波的形成过程，定性认识波的传播规律。既是对上一章机械振动的延续，又为后续描述波提供了方法与思路，为进一步理解波的传播特性做了铺垫。因此本节课的教学内容在课程整体上起到了承上启下的作用。
教学内容分析----教材分析
学生在初中学过声波，在上一章中学生学习了机械振动、简谐运动，这些都是本节学习的基础。在能力层面上，学生已具备了一定的抽象思维能力和模型建构能力，但更善于形象思维。而且学生又是第一次接触多质点运动，缺乏对多个质点同时又不同步运动的想象，空间想象力与理解力不足。因此，需通过多种形式提供丰富的感性资料，帮助学生从形象化理解波动过程，到建立抽象化的理想模型研究波动过程。
除此外，学生一些错误的主观认知，例如：有同学依据“生活经验”主观上认为波传播方向上各个质点在波的传播过程中会随波迁移。这就要求教师要特别重视情境的创设，引导学生从客观的实验规律出发，建立模型，得出结论。培养学生尊重客观规律的科学思维。
教学内容分析----学情分析
教学目标 核心素养 内涵
1. 能够自主建构理想模型研究机械波的形成过程，体会建立理想模型来研究客观事物运动规律的研究方法 物理观念 科学思维 运动与相互作用观
模型建构
科学推理
2. 通过观察、分析、归纳总结、描绘绳波的形成过程图景，掌握机械波的传播特征、明晰机械波的本质 科学思维 科学探究 科学态度与责任 模型建构
科学推理
科学态度
3.了解机械波的种类及其应用 科学思维 科学态度与责任 科学推理
社会责任
教学目标
教学重点：
机械波的形成过程及传播特点
教学难点：
机械波的形成过程
教学重点和难点
1、多媒体播放和展示平台
2、相关实验器材
3、学习用具和学案资料
开放性学习环境
环节一：引入
敲击音叉：声波
播放视频：带操表演（绳波）
提出问题：这些现象都与波有关。在日常生活中，除了这些, 还有各种各样的波, 比如，你还知道哪些波呢？
教学过程设计及评价
设计意图
问题1：这些波的产生机制不同。如果我们把它们分为两类，你觉得哪些属于同一类？
从生活情境出发：激发学生的兴趣同时，将所研究的问题与实际情境建立起联系。培养学生观察与分类归纳能力。有助于培养学生透过现象看本质的能力。帮助学生初步体会机械波与介质的机械振动有关。
PPT展示：生活中的波
环节一：引入
环节二：观察绳波特点，建立理想绳波模型
演示实验一：绳波的形成过程
问题1：那么绳上的波在向前传播时，绳上的每个点有没有一起向前移动呢？
问题2：绳子上的各点只是在某一位置左右振动，但却形成了一个向前传递的波，这是为什么呢？
问题3：绳上各点都在运动，不同时刻运动状态不同，可绳子的各部分是连在一起的一个整体，我们想研究的却是绳子各个点的运动。怎么办？
环节二：观察绳波特点，建立理想绳波模型
培养学生抓住事物主要因素，忽略次要因素，进而建立理想模型研究实际问题的能力。将复杂问题简单化。
设计意图
建立模型
设想：把绳子分成无数多相互作用的小段
一个个小段可看作一个个相连的弹性质点
环节三：观察横波演示仪，理解波的形成过程图景
演示实验二：横波演示仪
第一遍演示：
利用横波演示仪演示绳波的形成过程，观察在波的传播过程中，各质点的运动有什么特点？
引导学生观察并画出：某些特殊时刻（波源振动T/4、T/2、3T/4、T、5T/4）的波形。
第二遍演示：
缓慢演示这些特殊时刻（波源振动T/4、T/2、3T/4、T、5T/4）绳波的波形，让同学们有足够的时间验证自己对各质点运动规律的猜想是否正确。
第三遍演示：
引导学生观察：波源振动一个周期和两个周期时，波形的特点。
环节三：观察横波演示仪，理解波的形成过程图景
通过观察到的绳波形成过程中各质点的运动规律以及T/4周期时刻形成的波形图，猜测并画出每过T/4周期的波形图。体会波的形成过程是质点间相互带动的过程。培养学生的观察能力以及空间想象能力。
设计意图
学生活动：画出绳波的形成过程
环节四：总结波的形成与传播特点，体会机械波的本质
结合波的形成过程图像，通过设置问题链，引导学生自主总结机械波的传播特点。
问题1：各质点是否随波移动？
问题2：各质点的起振方向与波源的起振方向有什么关系？
问题3：各质点振动的周期与波源的振动周期有什么关系？
问题4：波源和各质点振动的先后顺序？
引导学生根据问题提示思考与讨论波的传播特点,培养学生概括总结问题的能力。
设计意图
环节六：波的分类
演示实验：用彩虹圈演示横波
问题1：使彩虹圈的一端发生振动？观察到什么现象呢？
问题2：这种机械波与我们刚才观察到的绳波一样吗？哪里不同？
环节六：波的分类
通过彩虹圈实验，让学生从视觉上感知这列波与之前研究的波的不同，培养学生观察能力以及透过现象看本质的能力。通过与绳波进行对比，观察到不同之处，从而归纳总结出纵波的定义及特征，培养了学生的归纳总结能力。
设计意图
环节八：小结
板书设计
1. 举出一个生活中的例子，说明机械波是 “质点振动”这种运动形式在介质中的传播，质点并没迁移。
评价内容：
（1）是否理解波的本质：机械波是机械振动在介质中的传播。
（2）是否知道波传播的是振动这种运动形式和能量，质点不随波迁移。
评价方法：学生自评 教师点评
课时作业设计及评价
2. 如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2，3，4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。已知t＝0时，质点1开始向上运动；t＝T/4 时，1到达最上方，5开始向上运动。
1）t＝T/2 时，质点 8、12、16 的运动状态如何？
2）t＝3T/4 时，质点 8、12、16 的运动状态如何？
3）t＝T 时 , 质点 8、12、16 的运动状态如何？
评价内容：
（1）是否理解波的形成中各个质点的运动情景。
（2）是否能正确画出波的形成过程中的波形图。
评价方法：学生自评 教师点评
评价内容：
（1）是否知道横波和纵波的区别
（2）是否能正确判断波源的起振方向
评价方法：学生自评 教师点评
3. 下图是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。
1）请判断此机械波的类型。
2）P点从平衡位置开始振动时，其振动方向如何？