第二章 机械波第一节 机械波的形成与传播【教学目的】1.知识目的: (1).掌握机械波的形成过程及特点(2）.明确机械波的产生条件及其传播特性（3).理解机械波与机械振动的关系.能力目的：（1）.通过探究机械波产生条件的摸索培养学生进行科学摸索的能力(）.通过对绳波形成的观测,培养学生观测、分析和归纳的能力(3).通过对机械波传播特点的分析培养学生的空间想象能力和思维能力3.情感态度价值观: 本节课从具体的绳波形成出发,归纳出机械波的形成过程和传播特点，呈现出从具体直观到抽象概括的认知过程【重点难点】1 机械波的形成过程分析2 机械波的传播特点归纳3 机械振动与机械波的关系【教学措施】实验探究与课件辅助教学、小组讨论与归纳【教学用品】 软绳、软弹簧、多媒体课件【教材、学情分析】：本节知识是教科版高中物理选修3-4第二章机械波的第一节。本章属于高考选考部分，常与机械振动结合,以选择题形式浮现，考察机械波的形成和传播、以及波长、频率与波速的关系。重要是以波的图像为载体综合考察学生对波的理解、推理和空间想象能力。在上一章机械振动中我们学习了受迫振动。而本节课一方面以绳波为例,探究机械波的产生条件;接着以介质各质点做受迫振动为切入点进一步分析机械波的形成过程和传播规律。重点是让学生掌握机械波的形成过程及传播特点。因此,本节课既是对上一章知识的运用和拓展也是背面学习波动图像的基本。 【教学过程】新课引入：寻找生活中的波：1. 耳朵听见的多种声波（如：自然界的虫鸣鸟叫、人的嬉笑怒骂、吹拉弹唱) 2. 眼睛看到的被石块激起的水波,抖动绳子时的绳波、弹簧的弹簧波3. 亲生经历过但不肯再遇到的地震波,还如光波、电磁波等等进行新课：其实刚刚提到的水波、声波以及地震波都是机械波,那么它又是怎么形成的?问题探究一： 机械波的产生条件是什么？ 静止的细绳看不见绳波，安静的水面也看不到涟漪就如不说话的人听不见她的声音同样. “有波就一定有运动”,可是该怎么动？演示实验:把一条长为1m的细绳一端固定，手握绳的一端拉直：（1） 如果手迅速的向左振动一次，会看到什么现象呢？（2） 向右振动一次,又会看到什么现象呢？（3） 如果手持续的左右振动，成果会如何呢?请画出某时刻软绳形状的草图实验现象:当手向左振动一次时会看到向左凸起的形状沿绳传向另一端；当手向右振动一次时会看到向右凹下的形状沿绳传向另一端；当手持续的左右振动时会看到凹凸相间的形状沿绳传到另一端。(）机械波产生条件一：可以产生持续振动的物体或质点 （振动是波产生的起因)有机械振动就一定有机械波吗？演示徒手振动看不见绳波,太空发言也听不见声波。(2)机械波产生条件二:传播机械振动的物质（如固体、液体、气体)。结论:我们把这种机械振动在介质中的传播称为机械波，持续振动的物体叫波源，传播振动的物质叫介质。一：机械波的形成过程1、概念:机械振动在介质中的传播称为机械波 、形成条件：（1)波源：可以产生机械振动的物体或质点 (2)介质：传播机械振动的物质 (固体、液体、气体）问题探究二:机械波的形成过程和传播特点机械波的形成:(播放视频)把绳子当作是许多小段构成，每一小段都可以当作是质点，质点间有互相作用的弹力连接。这样当紧靠手的质点1在外力作用下向上运动时，它会带动质点2向上运动，质点又带动质点向上运动；当手向下拉质点1回到平衡位置时,它会带动质点2回来,此后质点、质点4也会依次跟着回到平衡位置。这样后一种质点总是在反复前一种质点的运动。但后一种质点的运动状态总是滞后于前一种质点的状态。或者说后一种质点总是在前一种质点的作用下作受迫振动，即“前带后，后跟前”。成果绳一端的运动状态在介质质点依次反复的过程逐渐传到另一端从而形成了绳波。3机械波的特点:（）介质中前面质点带动背面质点振动,背面质点反复前面质点运动，并在起振时间上依次滞后(2)介质中的质点只是在平衡位置上下往复运动,质点自身并不随波迁移.(3)介质中后一种质点总是在前一种质点的作用下做受迫振动,因此各质点的起振方向、振幅A、振动周期T、振动频率都与波源质点的相似。 (4) 波在同种均匀介质中匀速传播。即：波源质点振动一种周期,波沿传播方向传播一种完整的波形。（5)波源质点停止振动时,波可以继续向前传播机械波的传播：（1)传播内容：.机械波传播的是波源的振动形式、信息:从波源开始,后一种质点总是在反复前一种质点的运动状态。.机械波传播的是波源的能量:介质中原本静止的质点随着波的传来而振动阐明获得了能量,同步还带动其相邻的质点运动,故需向相邻质点传播能量.(2）传播方向:从波源开始，由近及远的匀速的向四周八方传播。而本章重点研究的是由简谐振动在一条直线上传播而形成的波。二.机械振动与机械波的关系：1. 区别：振动是一种质点的往复运动，波动是大量质点的集体运动2.联系:（1）周期性运动：波的传播周期与质点振动周期相似（)振动是波动的起因，波动是振动形式的传播,是振动在时间和空间上的延伸 （)有波动就一定有振动,有振动不一定有波动；三.机械波的分类 按介质中质点振动方向和波的传播方向的关系不同常被分为横波和纵波1横波：振动方向和传播方向互相垂直,形成凹凸相间的波纹,凸起的最高点叫波峰,凹进的最低点叫波谷(如 绳波、)2.纵波:振动方向与传播方向在一条直线上,形成疏密相间的波纹,质点分布最密的地方叫密部,质点分布最疏的地方叫疏部(如弹簧波)贴别提示:地震波里既有横波也有纵波,纵波比横波传播的快，因此人会感觉先上下振动，再左右摇晃。(地震的杀伤力就在于先动摇根基,再摧毁形体)不管是横波还是纵波,如果传播的振动是简谐运动，这种波就叫简谐波。课堂练习:例1:有关机械波，下列说法中对的的是( ) A各质点都在各自的平衡位置附近振动 .相邻质点间必有互相作用力 C.机械波是机械振动在介质中的传播过程,它是传递能量的一种方式 D纵波质点随波迁移,横波质点不随波迁移。 例2:有关振动和波的关系，不对的的是( ） A物体做机械振动,一定会产生机械波 B.波的传播速度就是质点振动的速度 C.如果波源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止 D.质点振动的方向总是垂直于波的传播方向例3:如图所示为波沿着一条右端固定的绳子传播到B 点形成的波,由图可判断出A点开始振动的方向( ) A.向左 B向右 C向上 D.向下板书：第一节机械波的形成与传播定义: 机械振动在介质中传播形成机械波机 械 波条件:(1)波源 （2)介质特点:()质点做受迫振动(2）起振时间依次滞后（）介质不随波迁移传播: ()传播波源的振动形式、能量 (2) 从波源开始由近及远的传播分类: （)横波 （2)纵波 机械振动和机械波的关系：振动是波的起因，波是振动的传播；课后作业:如图所示为一列横波在某时刻的波形,已知质点在此时的运动方向向下，那么下列说法中对的的是( )A.波向左传播.质点c比先回到平衡位置C.质点c和f的振幅相似.质点c在此时刻的加速度为零2如图所示是沿绳向右传出的一列横波，并回答下列几种问题:（1）标出各质点的运动方向(2)速度最大的点是第_点、第_点；i (3)第_点所在的位置是波的波峰，此时该质点振动的速度为_.(4)若在t=时刻刚好传到i点，则波源质点的起振方向_