備課人
學(xué)科
物理
課題
3.1 波的形成
教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)主要研究機(jī)械波的形成過程，定性認(rèn)識(shí)波的一些基本特征。教材首先引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析繩波是如何產(chǎn)生與傳播的，讓學(xué)生了解繩波在整體上看是一列凹凸相間的波形在傳播，而在個(gè)體上看是繩中各質(zhì)點(diǎn)隨時(shí)間上下振動(dòng)，各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻位移不同，同一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻位移不同，從而幫助學(xué)生初步建立波動(dòng)的觀念。然后根據(jù)波的傳播方向與振動(dòng)方向的關(guān)系給出橫波和縱波的定義，建立波的傳播的兩種模型。最后給出機(jī)械波的概念，通過一定的分析和推理讓學(xué)生得到形成機(jī)械波的條件，從而知道機(jī)械波具有哪些主要的物理特征。機(jī)械波的形成過程是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)波的形成的分析和推理凸顯對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培育。
波動(dòng)是一種特殊的運(yùn)動(dòng)，通過對(duì)波的學(xué)習(xí)可以深化學(xué)生的運(yùn)動(dòng)觀念，但學(xué)生對(duì)波的認(rèn)識(shí)和理解需要一個(gè)過程，教學(xué)中不可急于求成，應(yīng)該注意選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式。教師可通過播放錄像，動(dòng)畫，組織小組實(shí)驗(yàn)或體驗(yàn)活動(dòng)等方法為學(xué)生提供豐富的感性材料。然后重點(diǎn)分析波的形成過程，在學(xué)生親身體驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上對(duì)波動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行分析和推理，從而建立對(duì)機(jī)械波的認(rèn)識(shí)。注意運(yùn)用學(xué)生已有的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)來分析和研究波的基本特征和規(guī)律。
學(xué)情分析
學(xué)生在初中學(xué)過聲波，在上一章中學(xué)生學(xué)習(xí)了機(jī)械振動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，這些都是本節(jié)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。在能力層面上，學(xué)生已具備了一定的抽象思維能力和模型建構(gòu)能力，但更善于形象思維。而且學(xué)生又是第一次接觸多質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，缺乏對(duì)多個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)又不同步運(yùn)動(dòng)的想象，空間想象力與理解力不足。因此，需通過多種形式提供豐富的感性資料，幫助學(xué)生從形象化理解波動(dòng)過程，到建立抽象化的理想模型研究波動(dòng)過程。
除此外,學(xué)生一些錯(cuò)誤的主觀認(rèn)知,例如:有同學(xué)依據(jù)“生活經(jīng)驗(yàn)”主觀上認(rèn)為波傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在波的傳播過程中會(huì)隨波遷移。這就要求教師要特別重視情境的創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生從客觀的實(shí)驗(yàn)規(guī)律出發(fā)，建立模型，得出結(jié)論。培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀規(guī)律的科學(xué)思維。
教學(xué)目標(biāo)
1.通過觀察和分析，認(rèn)識(shí)波是振動(dòng)的傳播，知道波在傳播振動(dòng)形式的同時(shí)也傳播能量和信息。
2.能對(duì)波動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行分析和推理，認(rèn)識(shí)波的形成過程。
3.能區(qū)別橫波和縱波，知道什么是波峰和波谷，密部和疏部，
4.知道機(jī)械波的概念和形成機(jī)械波的條件。
教學(xué)重難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)械波在傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)在各自平衡位置的振動(dòng)情況以及振動(dòng)以波的形式在介質(zhì)中傳播的理解。
2.教學(xué)難點(diǎn)：機(jī)械波傳播的是振動(dòng)形式和能量，而質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波的傳播方向而遷移。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
新課導(dǎo)入
觀察以下視頻中運(yùn)動(dòng)的有什么特點(diǎn)？
國旗、水波、彩帶上的波浪翻卷實(shí)際是振動(dòng)在傳播的結(jié)果。振動(dòng)的傳播稱為波動(dòng)，簡(jiǎn)稱波。
波是怎么形成的？波向前傳播時(shí)每個(gè)點(diǎn)也在向前運(yùn)動(dòng)嗎？
學(xué)生觀看視頻，總結(jié)運(yùn)動(dòng)的共性。
學(xué)生提出自己的猜想，并回答下文。
讓學(xué)生學(xué)會(huì)觀察，并學(xué)習(xí)下文中的內(nèi)容。
新課教學(xué)
一、波的形成
實(shí)驗(yàn)探究
帶著如下問題先觀察下面演示實(shí)驗(yàn)后思考：手拿繩的一端，上下振動(dòng)一次，使繩上形成一個(gè)凸起狀態(tài)，隨后形成一個(gè)凹落狀態(tài)，可以看到，這個(gè)凸起狀態(tài)和凹落狀態(tài)在繩上從一端向另一端移動(dòng).如果在繩子上某處做一紅色標(biāo)記，觀察這一紅色標(biāo)記的運(yùn)動(dòng).
(1)紅色標(biāo)記做什么運(yùn)動(dòng)？
(2)為什么會(huì)看到凸起狀態(tài)和凹落狀態(tài)在繩上從一端向另一端移動(dòng)？
（二）成因分析
為什么繩上各點(diǎn)都能動(dòng)起來呢？凹凸相間的波是怎樣形成的？
教師引導(dǎo)學(xué)生分析：
教師展示ppt動(dòng)畫給學(xué)生思考觀察：
然后還原下圖：
（三）波的形成
然后和學(xué)生共同總結(jié)波的形成：
（1）繩子各部分看成許多質(zhì)點(diǎn)組成，各部分之間存在著相互作用的彈力．
（2）沿波的傳播方向上后一個(gè)質(zhì)點(diǎn)比前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)落后一段時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)依次被帶動(dòng)．
（3）振動(dòng)的形式傳播出去形成波．
然后提問波有什么特點(diǎn)？然后總結(jié)波有下圖的特點(diǎn)：
學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并總結(jié)實(shí)驗(yàn)所提出的問題。
學(xué)生在老師的引導(dǎo)下進(jìn)行認(rèn)真思考回答問題。
和老師共同總結(jié)波的形成內(nèi)容。
學(xué)生嘗試回答，老師和學(xué)生共同引導(dǎo)答案。
讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，帶著問題去思考，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?br>波的形成是比較艱難，采用動(dòng)畫與靜圖相結(jié)合，幫助學(xué)生深刻理解波的形成過程。
學(xué)生和老師共同總結(jié)可以化解難度。
學(xué)生學(xué)會(huì)系統(tǒng)分析知識(shí)。
二、橫波和縱波
橫波
繩波中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向間有怎樣的關(guān)系？
讓學(xué)生看書總結(jié)這種波叫什么？
橫波：參與振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直的波。
縱波
觀察推拉彈簧形成的波，判斷這種波在傳播的過程中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向間有怎樣的關(guān)系？
讓學(xué)生看書總結(jié)這種波叫什么？
縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波．
（三）聲波
閱讀課文，發(fā)聲體振動(dòng)時(shí)在空氣中產(chǎn)生的聲波是橫波還是縱波？
幫助學(xué)生理解，播放視頻幫助學(xué)生理解。
總結(jié)：
發(fā)聲體振動(dòng)時(shí)在空氣中產(chǎn)生的聲波是縱波.聲波不僅能在空氣中傳播，也能在液體、固體中傳播。
拓展學(xué)習(xí)地震波：
當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，地震波在地球內(nèi)部和地表傳播，有時(shí)使人感到左右搖晃，有時(shí)感到上下顛簸，由此可見地震波是什么波？
地震震源往往在地下某個(gè)地方，地震發(fā)生時(shí)，人感到上下顛簸是因?yàn)橛锌v波，感到左右搖晃是因?yàn)橛袡M波，所以，地震波既含有縱波成分又含有橫波成分。另外，橫波振幅比縱波大，破壞力大，所以橫波的水平晃動(dòng)力是造成建筑物損壞的主要原因。
學(xué)生嘗試回顧知識(shí)并回答答案。
學(xué)生查閱橫波的知識(shí)。
學(xué)生嘗試觀察波的傳播方式，總結(jié)規(guī)律。
學(xué)生查閱橫波的知識(shí)。
學(xué)生自行查閱課本資料。
學(xué)生根據(jù)自己的理解回答內(nèi)容，并和老師和同學(xué)交流。
提問讓學(xué)生總結(jié)結(jié)果，讓學(xué)生掌握橫波的概念建立過程。
學(xué)生成功建立波的概念。
學(xué)生先自行學(xué)習(xí)查閱課本，觀看課本，形象理解深刻理解內(nèi)容。
學(xué)以致用，幫助學(xué)生理解。
三、機(jī)械波
（一）機(jī)械波
教師提問并和學(xué)生總結(jié)：
通過前面的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道：
對(duì)繩一端的抖動(dòng)依次引起了繩中各段的振動(dòng)，振動(dòng)在繩中的傳播形成了繩波；
對(duì)水面一處的擾動(dòng)由近及遠(yuǎn)引起了水面各部分的振動(dòng)，此振動(dòng)在水中的傳播形成了水波；
擊鼓時(shí)，對(duì)鼓皮的擾動(dòng)引起了周圍空氣的振動(dòng)，此振動(dòng)在空氣中的傳播形成了聲波.
由此，你能得出什么結(jié)論？
總結(jié)得出：這些波都是振動(dòng)狀態(tài)在某些物體中的傳播.
閱讀課文，什么是介質(zhì)，什么是機(jī)械波，并嘗試總結(jié)機(jī)械波的產(chǎn)生條件？
1. 介質(zhì)：波借以傳播的物質(zhì).
2.機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，形成機(jī)械波.
3.產(chǎn)生機(jī)械波的條件:同時(shí)存在波源和介質(zhì)，且質(zhì)點(diǎn)之間有相互作用。
（二）波的特點(diǎn)
然后提問，機(jī)械波有什么特點(diǎn)？
1.各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)
①沿波傳播的方向由近及遠(yuǎn)的傳播。
②機(jī)械波傳播的是振動(dòng)的形式、能量和信息;
③各質(zhì)點(diǎn)都以自己的平衡位置為中心振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移;
④介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)都在做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)頻率都等于波源的振動(dòng)頻率；
⑤各質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源的起振方向相同。
2.傳播規(guī)律：波在同一種均勻介質(zhì)中勻速傳播。
（三）波動(dòng)與振動(dòng)區(qū)別和聯(lián)系
波動(dòng)與振動(dòng)有什么區(qū)別和聯(lián)系？
在學(xué)生回答基礎(chǔ)上總結(jié)：
(1)區(qū)別：振動(dòng)是一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動(dòng); 波動(dòng)是介質(zhì)中許多質(zhì)點(diǎn)的集體運(yùn)動(dòng)。
(2)聯(lián)系：
①都是周期性的運(yùn)動(dòng)；
②從構(gòu)成介質(zhì)的某一質(zhì)點(diǎn)來看，所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是振動(dòng)，從構(gòu)成介質(zhì)的整體來看，所呈現(xiàn)的現(xiàn)象是波動(dòng)；
③振動(dòng)是形成波動(dòng)的必要條件，但有振動(dòng)不一定存在波動(dòng)；
④波動(dòng)是振動(dòng)形式的傳播過程。
學(xué)生通過對(duì)前面知識(shí)總結(jié)，最后得出結(jié)論。
學(xué)生先閱讀課文總結(jié)相關(guān)概念。
學(xué)生總結(jié)波的特點(diǎn)。
學(xué)生嘗試回答問題并交流。
為了讓介質(zhì)的得出不在困難。
學(xué)生閱讀課文并總結(jié)。
學(xué)生學(xué)會(huì)總結(jié)問題。
幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的知識(shí)系統(tǒng)。
課堂總結(jié)
板書設(shè)計(jì)
第1節(jié) 機(jī)械波
作業(yè)設(shè)計(jì)
作業(yè)分為兩塊，一是課堂練習(xí)，旨在對(duì)本堂課學(xué)習(xí)中動(dòng)量的概念和實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行檢測(cè)，一是分層練習(xí)，分層次的訓(xùn)練學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。
教學(xué)反思與評(píng)價(jià)
波的教學(xué)在波的形成與傳播中一定要仔細(xì)觀察多媒體動(dòng)畫做成的波的形成過程，從中歸納出結(jié)論，其中最重要的是感受波的形成從整體看是波態(tài)的傳播，從個(gè)體看是質(zhì)點(diǎn)的間譜運(yùn)動(dòng)，只是離振源遠(yuǎn)起振越遲。
波的圖像中的教學(xué)要充分利用學(xué)生掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)理解坐標(biāo)軸的含義，可以先畫x軸讓學(xué)生理解x軸的含義，定平衡位置，然后提問如何確定某一時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的位置？讓同學(xué)們思考到需要建立y軸才行，接下來引出波的圖像。從波的圖像中選取某個(gè)質(zhì)點(diǎn)探究在一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖像，進(jìn)行兩個(gè)圖像的比較。

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1 波的形成

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