高中物理說(shuō)課稿 《機(jī)械波》
說(shuō)《機(jī)械波》的教學(xué)
吉安縣二中 尹國(guó)圣
一,教材分析
(1) 教材的地位與作用
"機(jī)械波"是高中物理教材第一冊(cè)(必修)的第五章"機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波"的第七節(jié)內(nèi)容.
機(jī)械波是機(jī)械運(yùn)動(dòng)中比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形式.它作為周期性變化的運(yùn)動(dòng),廣泛地涉及物理學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域.上好這節(jié)課不僅可以鞏固以前學(xué)過(guò)的有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的知識(shí),還可為今后學(xué)習(xí)電磁振蕩,電磁波和光的本性打下良好的基礎(chǔ).
通過(guò)本節(jié)課的教學(xué),學(xué)生初步認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)波動(dòng)知識(shí)時(shí)重要的是要會(huì)確定波的總的運(yùn)動(dòng)情況,即由波長(zhǎng),頻率和波速等物理量來(lái)表征運(yùn)動(dòng)情況,而不是確定單個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的位置,速度和加速度.對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維,研究方法,發(fā)展學(xué)生智力有著特殊的意義.
(2) 教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ),心理特征及本節(jié)課教材大綱要求,擬定下列教學(xué)目標(biāo).
知識(shí)目標(biāo)
明確機(jī)械波的產(chǎn)生條件;掌握機(jī)械波的形成過(guò)程及波動(dòng)傳播過(guò)程的特
征;了解機(jī)械波的種類及其傳播特征;初步了解描述機(jī)械波的物理量.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生觀察分析,邏輯思維及歸納總結(jié)的自主學(xué)習(xí)能力;培養(yǎng)學(xué)生
的時(shí)空觀念.
3,德育目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生用辨證的觀點(diǎn)探究物理過(guò)程及其規(guī)律,對(duì)學(xué)生進(jìn)行唯物主義世界觀和科學(xué)方法論的教育.
(2) 重點(diǎn),難點(diǎn)分析
機(jī)械波的形成過(guò)程及描述是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn).因?yàn)椴▌?dòng)過(guò)程的細(xì)節(jié)不容易體現(xiàn)出來(lái),教學(xué)過(guò)程通過(guò)課件模擬物理過(guò)程的方法進(jìn)行重點(diǎn)難點(diǎn)的突破,使學(xué)生獲得較直觀的信息,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)作用,以激發(fā)學(xué)生研究物理問(wèn)題的濃厚興趣.
二,教法與學(xué)法
現(xiàn)代教育理論認(rèn)為,科學(xué)教學(xué)必須讓學(xué)生們參與以探究為目標(biāo)的研究活動(dòng),使他們同老師和學(xué)生一起在相互啟發(fā)相互促進(jìn).對(duì)從學(xué)生們所親歷的事物中產(chǎn)生的一些實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行探究,是科學(xué)教學(xué)所要采取的主要做法.
基于這種理念,本節(jié)課主要采用指導(dǎo)——自主學(xué)習(xí)法,通過(guò)課件和實(shí)驗(yàn)演示,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題探究和討論,以期達(dá)到教學(xué)目標(biāo).有著豐富生活體會(huì)的學(xué)生往往對(duì)波動(dòng)形成的物理過(guò)程有著濃厚的興趣.為了使學(xué)生能認(rèn)識(shí)機(jī)械波這一特殊的運(yùn)動(dòng)形式,教學(xué)中可以滲透"指導(dǎo)——自主學(xué)習(xí)"的教改思想,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與,突出學(xué)法指導(dǎo),思維啟發(fā),和師生的情感交流.通過(guò)學(xué)生小實(shí)驗(yàn)和教師實(shí)驗(yàn)演示及課件模擬物理過(guò)程,逐層深入,讓學(xué)生分成小組在教師創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題中進(jìn)行分析探究,總結(jié)波動(dòng)特征.在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)學(xué)生從功和能的角度去探究波動(dòng)過(guò)程,進(jìn)而搞清波動(dòng)的成因.引導(dǎo)學(xué)生在討論中互相問(wèn)答或自問(wèn)自答,進(jìn)入思維的遷移,每觀察到一個(gè)現(xiàn)象都去想想幾個(gè)為什么.真正培養(yǎng)起抽象思維能力和獨(dú)立的思維能力.
在教學(xué)的過(guò)程中,教師要對(duì)所有學(xué)生的各種不同見(jiàn)解,技能和經(jīng)驗(yàn)都有所尊重.逐步把全班學(xué)生培養(yǎng)成科學(xué)探究推理嚴(yán)謹(jǐn)縝密,思想方法與行為方式以及社會(huì)價(jià)值觀念都有助于科學(xué)學(xué)習(xí)的科學(xué)學(xué)習(xí)者.
三,教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
新課引入
(課件)在生活中,我們是否見(jiàn)過(guò)此現(xiàn)象——向一滴水滴入平靜的水
面,會(huì)看到水面上蕩起圈圈漣漪,起伏不平的波紋向四周傳播出去,形成水波
(課件)曾記否,當(dāng)進(jìn)球后球迷此起彼伏所形成的波浪 (讓學(xué)生按順序逐個(gè)相繼站起,坐下,這時(shí)全班的同學(xué)都有機(jī)會(huì)親身體會(huì)到作為波動(dòng)中的一分子的運(yùn)動(dòng)情況,引導(dǎo)學(xué)生分組思考,討論波動(dòng)的成因)
(課件)"敕勒川,陰山下,天似穹廬,……"連綿起伏的山巒構(gòu)筑了
華夏民族的脊梁……
(小實(shí)驗(yàn):學(xué)生同桌兩人用手抖動(dòng)課前準(zhǔn)備好的繩子,會(huì)看到凹凸相間的波向繩的另一端傳播出去,形成繩波.)
上述現(xiàn)象,都是我們平時(shí)所見(jiàn)到的波的情形,那么,波形成的條件
是什么呢 波是什么 前面我們學(xué)習(xí)過(guò)的機(jī)械振動(dòng)是描述單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式.這節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)由大量質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的彈性介質(zhì)的整體的一種運(yùn)動(dòng)形式——機(jī)械波.
機(jī)械波的概念和產(chǎn)生條件
機(jī)械波的概念:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成了機(jī)械波.上述的
水波和繩波都是機(jī)械波.
2,機(jī)械波的產(chǎn)生條件:振源和介質(zhì)(引導(dǎo)學(xué)生思考探索所觀察的現(xiàn)象,歸納總結(jié))
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).(如果沒(méi)有連續(xù)的振動(dòng),則質(zhì)點(diǎn)很快停止下來(lái).)
介質(zhì)——傳播振動(dòng)的媒質(zhì),如繩子,水.
機(jī)械波的形成過(guò)程
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,可以想象成
如右圖所示.
機(jī)械波的形成過(guò)程:
由于相鄰質(zhì)點(diǎn)的力的作用,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)周圍的質(zhì)
點(diǎn)振動(dòng)起來(lái),從而使振動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播.(課件演示相鄰質(zhì)點(diǎn)的相互作用)
(實(shí)驗(yàn)和課件演示)繩波的形成過(guò)程.(引導(dǎo)學(xué)生觀察,思考,分析)質(zhì)點(diǎn)間有彈力聯(lián)系著.開始時(shí)刻(t = 0),各質(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,則經(jīng)過(guò)T / 4,質(zhì)點(diǎn)1已經(jīng)達(dá)到最大位移,正要開始向下運(yùn)動(dòng).質(zhì)點(diǎn)2的振運(yùn)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)9.經(jīng)過(guò)T / 2時(shí),質(zhì)點(diǎn)1回到了平衡位置,并繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)9剛到達(dá)最大位移處,此時(shí)振動(dòng)傳到了質(zhì)點(diǎn)17.依此推論,演示經(jīng)3T / 4,T和5T / 4后各質(zhì)點(diǎn)排列成的波形.
機(jī)械波的特點(diǎn)
1,介質(zhì)中各點(diǎn)都在各自的平衡位置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)——振動(dòng).
2,各質(zhì)點(diǎn)并不隨波向波的傳播方向遷移.
3,各質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)時(shí)有時(shí)間上的先后.
4,波是能量傳播的一種方式.
(小實(shí)驗(yàn):學(xué)生用手抖動(dòng)繩子,形成繩波.如果不再抖動(dòng),則原位的質(zhì)點(diǎn)很快平靜下來(lái).它說(shuō)明波動(dòng)是伴隨著能量傳播的,要維持波的傳播,必須不斷地給振源提供能量.)
橫波與縱波
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:橫波和縱波.
1,橫波
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直.(凹凸相間的波形——波峰,波谷)
2,縱波
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上.(疏密相間的波形——
疏部,密部)
例:聲波是縱波.其中振源是聲帶,介質(zhì)是空氣,固體,液體等.
(課件演示兩類波的形成及其波形)
說(shuō)明:地震波既有橫波又有縱波.(拓展學(xué)生的認(rèn)知層面)
機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系
課件演示機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的圖象,啟發(fā)學(xué)生思考兩者的區(qū)別與聯(lián)系.
作為課后思考題.為下一節(jié)課作鋪墊.
課堂小結(jié)
1,只有振動(dòng)才有可能引起波動(dòng).
2,只有通過(guò)介質(zhì),才能由局部的振動(dòng)引起全局的波動(dòng).
3,每一局部都在平衡位置附近做住復(fù)運(yùn)動(dòng)——振動(dòng).
4,每一局部并不隨波向波的傳播方向遷移.
5,每一局部的振運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上有先后.
6,機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程,它是一種振動(dòng)形式,又是能量傳遞的一種方式.
(引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié),并對(duì)問(wèn)題研究的方法做出評(píng)價(jià),思考描述波動(dòng)與振動(dòng)的物理量有什么不同.)