高一物理教案：《波的形成和傳播》(2)

　　引入新課

　　我們已學(xué)習(xí)過機(jī)械振動(dòng)，它是描述單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式，這一節(jié)課我們來學(xué)習(xí)由大量質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的彈性媒質(zhì)整體的一種運(yùn)動(dòng)形式——機(jī)械波。

　　1、機(jī)械波的產(chǎn)生條件

　　演示——水波：教師用幻燈機(jī)做實(shí)驗(yàn)：使平靜的水面振動(dòng)，會(huì)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(dòng)，就會(huì)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(jī)械波。

　　教師提問：水波離開水能看到上面的現(xiàn)象嗎？繩波離開繩行嗎？

　　學(xué)生回答：不行。

　　教師提問：當(dāng)振動(dòng)停止后我們又看到了什么現(xiàn)象？

　　學(xué)生回答：傳出去的仍然在傳播，以后水（繩）都靜止不動(dòng)了。

　　請(qǐng)學(xué)生總結(jié)：（教師可引導(dǎo)）

　　(1)機(jī)械波的概念：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成機(jī)械波

　　(2)機(jī)械波的產(chǎn)生條件：振源和介質(zhì)。

　　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)就是振源。

　　介質(zhì)——傳播振動(dòng)的媒質(zhì)，如繩子、水。

　　2、機(jī)械波的形成過程（用課件把繩波的運(yùn)動(dòng)展示）

　　(1)介質(zhì)模型：把介質(zhì)看成由無數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)彈性連接而成，可以想象為(圖1所示)

　　(2)機(jī)械波的形成過程：

　　由于相鄰質(zhì)點(diǎn)間力的作用，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，從而使振動(dòng)向遠(yuǎn)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(diǎn)代表繩上的一排質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)間有彈力聯(lián)系著。圖中的第一行表示在開始時(shí)刻(t＝0)各質(zhì)點(diǎn)的位置，這時(shí)所有質(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諧運(yùn)動(dòng)，設(shè)振動(dòng)周期為T，則第二行表示經(jīng)過了T／4時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的位置，這時(shí)質(zhì)點(diǎn)1已達(dá)到最大位移，正開始向下運(yùn)動(dòng)；質(zhì)點(diǎn)2的振動(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)4。第三行表示經(jīng)過了T／2時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的位置，這時(shí)質(zhì)點(diǎn)1又回到平衡位置，并繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)4剛到達(dá)最大位移處，此時(shí)振動(dòng)傳到了質(zhì)點(diǎn)7。依次推論，第四、五、六行分別表示了經(jīng)過3T／4、和5T／4后的各質(zhì)點(diǎn)的位置，并分別顯示了各個(gè)對(duì)應(yīng)時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)所排列成的波形。

　　教師講解后，請(qǐng)學(xué)生討論機(jī)械波在傳播過程中的特點(diǎn)：

　　3、對(duì)機(jī)械波概念的理解

　　(1)機(jī)械波是構(gòu)成介質(zhì)的無數(shù)質(zhì)點(diǎn)的一種共同運(yùn)動(dòng)形式；

　　(2)當(dāng)介質(zhì)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波遷移，機(jī)械波向外傳播的只是機(jī)械振動(dòng)的形式(演示橫波演示器)；

　　(3)波是傳播能量的一種方式。