逍遥右脑 2013-02-27 00:14
[物理精品教案]
“波的形成和传播”创新设计和教案
波是一种重要而普遍的运动形式，也是高中物理的一个难点。“波的形成和传播”是“机械波”一的基础，学生正确认识波的形成过程和传播规律，对于顺利学习其他各节知识有着十分重要的意义。
波的形成过程和传播规律是本的重点，也是本的难点。为了突出重点，突破难点，同时为了全面提高学生素质，培养学生的能力，激发学生的学习兴趣，培养学生深刻认识波的形成、波的分类和波的传播规律，本着从感性认识到理性认识，再从理性认识回到感性认识的理念，笔者设计和实施本教学的一些措施如下。
1、生活实例，引入题，演示实验，激发兴趣
舞动丝带一端，产生一列凹凸相间的波在丝带上传播。从这个简单的例子引出生活中广泛存在的一种运动形式——波动，引起学生的兴趣，接着趁热打铁，请学生列举有关波的实例，进一步增强学生的感性认识。从学生列举的实例中，概括出波的产生条：①波，②介质（为分析波的形成奠定基础）
2、实验探究，培养能力（实验方案附后）
实验一，分组实验：学生每两人一组，研究丝带上产生的凹凸相间的波。主要培养学生耐心、仔细做实验的品质和操作能力；教给学生研究、分析问题的方法。
实验二、三，演示实验：从波的运动方向和质点的振动方向之间的关系对波进行分类，使学生形成横波和纵波的概念。培养学生对物理现象进行科学分类的方法。
实验四，研究弹簧上纵波的形成：培养学生知识迁移能力，形成科学的学习方法。
通过对实验的观察分析，突破实验表象，概括、抽象出本质规律，提高水平。
3、电脑模拟，形象直观，巩固升华。
为了帮助学生深刻认识波的形成过程，正确理解波的传播规律，笔者利用Flash5.0编写了CAI：①模拟波的分类；②模拟横波的形成和传播规律；③模拟纵波的形成和传播规律。
4、因材施教，分层次；布置作业，多方面。
在教学过程中，根据不同学生的知识储备和认识结构，努力使各个层次的学生和教师产生共鸣，让每一个学生都有收获，布置作业既有思考又有书面作业和动手作业，全方位巩固所学知识。
总上所述，在本教学过程中演示实验和学生分组实验相结合，实验探索和理论分析相结合，知识应用和多媒体演示相结合，始终突出学生的主体地位，让学生成为知识的发现者，培养学生多方面的能力，全面提高学生素质。
高中物理第二册（实验修订本•必修加选修）
波的形成和传播
教案
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
教学重点：机械波的形成过程及传播规律
教学方法：实验探索和多媒体辅助教学
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
教学过程：
演示：抖动丝带的一端，产生一列凹凸相间的波在丝带上传播（激发兴趣，引出题）
在这个简单的例子中，我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动，请同学们再举出几个有关波的例子。（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。）
学生会列举水波、声波、无线电波、光波。教师启发，大家听说过地震吗？学生会想到地震波。
水波、声波、地震波都是机械波，无线电波、光波都是电磁波。这一我们学习机械波的知识，以后还会学习电磁波的知识。
（板书）机械波
现在学习第一节，波的形成和传播。
（板书）一、波的形成和传播
演示：拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端，产生一列疏密相间的波沿弹簧传播；
演示：敲击音叉，听到声音，这是声波在空气中传播（指明，虽然眼睛看不到波形，但它客观存在，也是疏密相间的波形）
（演示实验，进一步为学生提供感性认识，激发兴趣）
师生共同分析，得出波产生的条：①波，②介质。（为研究波的形成奠定基础）
波是怎样形成的呢？为什么会有不同的波形？波传播的是什么呢？（设置疑问，激发学生的探究欲望）
（板书）实验探索
发放“探索波的形成和传播规律”的实验报告，进行实验探索并完成实验报告。
实验目的：探索波的形成原因和传播规律
实验（一），学生分组实验：每两人一条丝带（60cm左右），观察丝带上凹凸相间的波。
实验步骤：
（1）、将丝带一端用手指按在桌面上，手持另一端沿水平桌面抖动，在丝带上产生一列凹凸相间的波向另一端传播。
（2）、在丝带上每隔大约2~3cm用墨水染上一个点，代表丝带上的质点。重复步骤（1）。观察丝带上的质点依次被带动着振动起，振动沿丝带传播开去，在丝带上形成凹凸相间的波。
①思考：丝带的一端振动后，为什么后面的质点能被带动着运动起？_________________如果将丝带剪断，后面的质点还能运动吗？___________
②分析：丝带上凹凸相间的波形是怎样产生的？___________________（可以参阅本第3页）
③观察丝带上的质点是否随波向远处迁移？__________
实验（二），观察波动演示器上凹凸相间的波：（因器材有限，可以教师操作，引导学生注意观察）
实验步骤：
（1）、逆时针转动摇柄，演示屏上的质点排成一条水平线。（表示各质点都处在平衡位置）
（2）、顺时针转动摇柄，各个质点依次振动起。（注意观察各个质点振动的先后顺序）
现象：①后面的质点总比前面的质点开始振动的时刻_______，从总体上看形成凹凸相间的波。
②各质点的振动沿________方向，波的传播沿_______方向，质点振动方向与波的传播方向_______。
③质点是否沿波的传播方向迁移？_______
这种波叫做横波，在横波中凸起的最高处叫做波峰，凹下的最低处叫做波谷。
实验（三），观察弹簧上产生的疏密相间的波。
实验步骤：
（1）、拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端，产生一列疏密相间的波沿弹簧传播。
（2）、在弹簧上某一位置系一根红布条，代表弹簧上的质点，重复步骤（1）。
①观察:：红布条是否随波迁移？________说明了什么？_____________
②分析：弹簧上疏密相间的波形是怎样产生的？____________________（类比丝带上波产生的分析方法，锻炼学生的知识迁移能力）
实验（四），观察波动演示器上疏密相间的波：
实验步骤：
（1）、逆时针转动摇柄，演示屏上的质点排成一条水平线。
（2）、顺时针转动摇柄，各个质点依次振动起。
现象：①后面的质点总比前面的质点开始振动的时刻________，从总体上看形成疏密相间的波。
②各质点的振动沿________，波的传播沿_______方向，质点振动方向与波的传播方向_______。
③质点是否沿波的传播方向迁移？_______
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。
分析实验得出结论：
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_________________，而不是介质本身。
②波传前，各个质点是静止的，波传后开始振动，说明他们获得了能量。这个能量是从波通过前面的质点传的。因此：波是传递_________的一种方式。
师生双边活动，实验探索，总结规律。（从感性认识上升到理性认识，实现认识上的第一次飞跃。）
计算机辅助教学：
1、波的分类演示
2、横波的形成过程及传播规律
3、纵波的形成过程及传播规律
（形象直观，巩固升华）
知识应用：
1、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，位于震正上方的建筑物，在纵波和横波分别传时的振动情况吗？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、本是静止的质点，随着波的传开始振动，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传的
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
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、外模拟波的形成：按照本第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）
教后随感：思维方法是解决问题的灵魂，是物理教学的根本；亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。