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。
