波的形成和传播
一、教学目标
1、知识目标：
①知道直线上机械波的形成过程
②知道什么是横波,波峰和波谷
③知道什么是纵波,密部和疏部
④知道“机械振动在介质中传播，形成机械波”，知道波在传播运动形式的同时也传递了能量
2、能力目标：
①培养学生进行科学探索的能力
②培养学生观察、分析和归纳的能力
③培养学生的空间想象能力和思维能力
3．情感目标：
①培养学生细心、认真、一丝不苟做实验的品质，进而培养学生实事求是的科学态度和良好的工作作风
②培养学生互相团结、分工协作的团队精神
二、教学重点、难点分析
机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点，也是本节课的难点。
解决方案：通过课堂实验和课件演示以及巩固练习来突破重难点，同时引导学生看书
三、教学方法
实验探索和计算机辅助教学
四、教具
丝带、波动演示箱、水平悬挂的长弹簧、音叉、计算机、投影仪、大屏幕、自制CAI课件
五、教学过程
（－）引入新课
上一章我们学习了机械振动，今天我们开始学习与振动密切相关的运动形式——波动。
问题1：什么是波？——首先我们来看几个实验。
（实验演示或放映录象1）——棒—敲动—水——水波
（实验演示或放映录象2）——演员—抖动—长绸——绸子波
（实验演示或放映录象3）——手—抖动—绳子——绳子波
（实验演示或放映录象4）——音插—振动—空气——声波
水波、长绸波、绳子波、声波都是机械波，除了机械波外，还有无线电波、光波等电磁波。这一章我们学习机械波的知识，以后还会学习电磁波的知识。
【板书】第十章 机械波
（二）进行新课
问题2：那么什么是机械波？它是怎样形成和传播的？——现在学习第一节，波的形成和传播。
【板书】一、波的形成和传播
问题3：要产生波需要什么条件？——
师生共同分析上述现象：要产生水波、长绸波、绳子波、声波，首先要有棒的敲动、演员的抖动、手的抖动、音插的振动，即需要振动或振源；还要有传播振动的水、长绸、绳子、空气等物质，这些传播振动的物质，叫做介质，即需要介质。
得出波产生的条件：①波源，②介质。
【板书】产生——机械振动在介质中的传播，形成机械波
【板书】条件——①波源，②介质。
问题4：波是怎样形成的呢？波传播的是什么呢？——（设置疑问，激发学生的探究欲望）
研究一般的波动比较复杂，我们研究问题的方法往往是从简单到复杂，先来研究绳子波的形成和传播。
（重放实验演示或放映录象5）——手—抖动—绳子——绳子波
为了研究的方便，我们把绳子分成许多小段，每一小段可以看成一个质点。
（放映录课件6）——绳子波
问题5：为什么会在绳子上形成波？——质点1（波源）在外力作用下振动起来以后，靠质点间的相互作用力，带动质点2振动，不过质点2开始振动的时刻比质点1要迟一些。这样依次带动下去，后一个质点总比前一个质点迟一些开始振动，于是振动逐渐传播下去，从总体上看形成了凹凸相间的波形。
问题6：波在形成和传播过程中有那些特点？——（学生观看、思考、回答）
（放映课件6）——绳子波的传播
问题（1）：绳波沿什么方向传播？——沿绳子的方向传播
问题（2）：观察某一质点如何运动？——只在自己的平衡位置附近上下振动
问题（3）：观察某一质点有没有随波迁移？——没有随波迁移
问题（4）：观察相邻的两个质点如何运动？——两点运动情况不同，但都做机械振动
问题（5）：观察相邻的两个质点起振时间？——两点起振时间不同，一个早一个晚。
问题（6）：观察绳子上的质点的振动与振源振动之间有何关系？——后面质点依次重复振源的振动。
（放映课件7）——绳子波的形成
分析经T/4、T/2、3T/4、T波的形成过程。
问题（7）：机械波传播的过程中，质点并没有随波迁移，那么机械波传播是什么？——振源的振动沿介质（绳）传播出去，即波是传播运动的一种形式，在传递运动同时，振源的能量也随着（绳）波被传递。
【板书】特点——
介质中的每一个质点都在各自的平衡位置附近重复波源的振动
② 后一质点的振动总是要落后于前一质点的振动；
③ 传播的是振动的形式；
④ 质点并不随波的传播而迁移
⑸
（学生实验）——人波的模拟
问题7：绳子波的传播过程中，质点的振动方向与波的传播方向有什么关系？——（学生观察回答）质点的振动方向与波的传播方向垂直。
象这样质点振动方向与波的传播方向垂直的机械波，叫横波
【板书】分类——横波——质点的振动方向与波的传播方向垂直
在横波中，凸起的的最高点叫做波峰，凹下的最低点叫做波谷。
（实验演示或放映录象7）——弹簧波
问题8：弹簧上的质点怎么运动？是否沿波的传播方向迁移？质点的振动方向与波的传播方向有什么关系？——质点发生振动并不随波迁移，质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上。
这种波叫做纵波，在纵波中最密处叫做密部，最疏处叫做疏部。
【板书】纵波——质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上。
（实验演示或放映录象8）——声波是纵波
发生地震时，从地震源传出的敌阵波，既有横波，也有纵波。
归纳：
①不论横波还是纵波，介质中各个质点发生振动并不随波迁移。因此，波传播的是振动这种形式，而不是介质本身。
②波传来前，各个质点是静止的，波传来后开始振动，说明他们获得了能量。这个能量是从波源通过前面的质点传来的。因此：波是传递能量的一种方式。
【板书】波是传递能量的一种方式
（实验演示或放映录象9）——地震波、水波
（实验演示或放映录象10）——声音将酒杯震碎
波不但传递能量，而且可以传递信息，我们用语言进行交流是利用声波传递信息，广播、电视利用无线电波传递信息，光缆利用广播传递信息。
（三）巩固练习：
问题1：日常生活中，发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢入石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边？
解析：不能．向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去．这是表面现象，实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动．
问题2：声音在真空中还回传播吗？
（放映录象）
问题3：课本中提到地震波既有横波，又有纵波。你能想象在某次地震时，位于震源正上方的建筑物，在纵波和横波分别传来时的振动情况吗？为什么？（从理性认识回到感性认识，实现认识的第二次飞跃）
2、本来是静止的质点，随着波的传来开始振动，有关这一现象的说法正确的有：
A、该现象表明质点获得了能量
B、质点振动的能量是从波源传来的
C、该质点从前面的质点获取能量，同时也将振动的能量向后传递
D、波是传递能量的一种方式
E、如果振源停止振动，在介质中传播的波也立即停止
F、介质质点做的是受迫振动
（四）归纳小结：
（五）布置作业：
1、书面作业：列举生活中常见的有关机械波的例子（横波、纵波各一例）简述它们是如何形成的。（培养学生观察生活并用所学物理知识解决实际问题的能力和表达能力）
2、动脑作业：发生地震时，从地震源传出的地震波为什么能造成房屋倒塌、人员伤亡的事故？请用本节所学知识加以解释。（学以致用，巩固提高）
3、动手作业：制作简易的横波演示器。
使用大约24根饮料吸管，回形针，胶带纸。展开胶带纸，每隔2.5cm左右粘一根吸管。每根吸管两端各别上一个回形针。把胶带的一端挂在铁架台的横杆上，拨动上端（或下端）的吸管，使回形针左右振动，就可以看到横波的传播现象。（有兴趣的同学可以制作其他的实验器。）
（培养学生动手能力和团结协作的能力）
4、课外模拟波的形成：按照课本第4页图10—6，分组模拟波的形成。
（培养学生的团队精神）
（多种形式激发兴趣、提高能力）
课件23张PPT。同学们好！水 波 长绸波 绳子波 声 波 绳子波 弹簧波 声波是纵波 课本中提到地震波既有横波，又有纵波。你能想象在某次地震时，位于震源正上方的建筑物，在纵波和横波分别传来时的振动情况吗？为什么？问题: 日常生活中，发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢入石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边？ 解析：不能．向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去．这是表面现象，实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动．波是传递能量的一种方式 声音将酒杯震碎
本来是静止的质点，随着波的传来开始振动，有关这一现象的说法正确的有：
A、该现象表明质点获得了能量
B、质点振动的能量是从波源传来的
C、该质点从前面的质点获取能量，同时也将振动的 能量向后传递
D、波是传递能量的一种方式
E、如果振源停止振动，在介质中传播的波也立即停止
F、介质质点做的是受迫振动
关于振动和波的关系，正确的说法是（ ）A、有机械波必有机械振动B、有机械振动必有机械波C、波源的振动速度和波的传播速度是一样的D、如果振源停止振动，在介质中的波动也就立 即停止如图所示为一列横波在某时刻的波形，已知f质点
在此时的运动方向向下，那么下列说法中正确的
是（ ）A、波向左传播B、质点C比b先回到平
衡位置C、质点C和f的振幅相同D、质点C在此时刻的加速度为零E、质点i一定是波源F、波源开始振动时方向向下如图所示是沿着绳向右传播的一列横波，在图
上画出各质点的振动速度方向，并回答下列问
题：
（1）速度最大的点是______（2）第五点所在的位置是 ______（3）第七质点将向______方向振动
