高中物理必修二教案

高二物理《波的形成和传播》教案分析。

一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃，帮助授课经验少的高中教师教学。那么如何写好我们的高中教案呢？为满足您的需求，小编特地编辑了“高二物理《波的形成和传播》教案分析”，仅供参考，希望能为您提供参考！

高二物理《波的形成和传播》教案分析

课时12.1波的形成和传播

1.通过观察和分析,认识波是振动的传播,知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息。
2.能区分横波和纵波,知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。
3.知道什么是机械波和机械波形成的条件。
重点难点:机械波的形成过程及传播。
教学建议:本节讨论的是机械波的产生和传播,并定性研究波的一些基本特征。对机械波的认识和理解需要一个过程,教学中不可急于求成,应该注意教学方式的选择。要从注重教师的讲解转变为注重学生的亲身体验和学生对实验的观察,并通过播放录像、模拟动画等方法,帮助学生逐步体会和理解本节知识。注意运用学生已经有的运动学和动力学知识,分析和研究波的基本特征和规律。
导入新课:自从人类发明牙刷以来,关于牙刷的发明就层出不穷。从变化多端的造型和硬度不一的刷毛到后来的电动牙刷,在刷牙这件事情上,似乎所有人都热衷于更有趣、更高科技的体验。随着科技的发展,一种新型牙刷近来悄然兴起,它的名字叫声波牙刷。什么是声波牙刷?它与声波有什么关系?它是怎样刷牙的呢?
1.波的形成和传播
(1)波
波动就是振动的①传播,简称波。
(2)波的形成
在一根软绳上,用手握住一端拉平后上下抖动,绳上形成一列波。这是因为绳上相邻的质点之间存在②相互作用,前面先振动的质点③带动后面的质点。
2.横波与纵波
(1)横波
质点的振动方向与波的传播方向相互④垂直(填“平行”或“垂直”)的波叫作横波。在横波中,凸起的最高处叫⑤波峰,凹下的最低处叫⑥波谷。
(2)纵波
振动方向与波的传播方向⑦在同一直线上的波,叫作纵波。在纵波中,质点分布最密的位置叫⑧密部,质点分布最稀疏的位置叫⑨疏部。
(3)实例:绳波是⑩横波,声波是纵波。
3.机械波
(1)介质
绳、弹簧、水、空气等都是波借以传播的物质,叫作介质。
(2)机械波
机械振动在介质中传播,叫作机械波。
(3)波的传播特点:波在介质中传播时,各质点只在自己的平衡位置附近振动,介质本身并不随波迁移。波只是传播“振动”这种运动形式和能量。波不但传递能量,而且还可以传递信息。
1.先有振动还是先有波?

解答:先有振动。
2.声波能在液体中传播吗?
解答:声波在气体、液体、固体中都能传播。
3.机械波能传递信息吗?
解答:能。

主题1:波的形成与传播
情景:你看过艺术体操的“带操”表演吗?观看课本“彩带飞舞”的图片,在图片中,运动员手持细棒抖动彩带的一端,彩带随波翻卷,这是振动在彩带上传播的结果。
问题:(1)是不是运动员一抖动细棒,整个波就形成了?
(2)彩带上的波形是怎样形成的?
解答:(1)不是,波是振动的传播,它的形成有一个过程。
(2)细棒振动带动与它相邻的质点发生振动,并依次带动离细棒更远的质点振动,细棒的振动逐渐传播出去,形成了波。
知识链接:波源的振动引起了相邻质点的振动,先振动的质点带动了后面的质点,后面的质点重复前面质点的振动形式。
主题2:横波和纵波
情景:做一做课本的“演示”实验,观察沿绳传播的横波,如图甲所示;再做一做软弹簧上的纵波实验,观察纵波在弹簧上的传播,如图乙所示。
问题:(1)从整体感观上说,你看到的情景分别是怎样的?
(2)如果你的关注点只放在介质的一个点上,你观察到的情况分别又是怎样的?

解答:(1)图甲中波峰和波谷都在水平向右匀速移动;图乙中密部和疏部都在水平向右匀速移动。
(2)图甲中,如果我们盯着绳子上某一个点(可以做个标记)看,它就是在上下往复运动,并没有移动它的平衡位置。图乙中,如果我们盯着弹簧上某一个圈或点(可以做个标记)看,它就是在左右往复运动,也没有移动它的平衡位置。
知识链接:横波和纵波是机械波的两种基本类型,可以同时存在于同一介质中,如地震波中既有横波,又有纵波。
主题3:机械波
情景:生活中有大量的波动现象发生,如敲打鼓发出的声音是在空气中传播的,水波是在水面上传播的,绳子上和弹簧上的波是在绳子和弹簧上传播的。
问题:(1)阅读课本“机械波”部分内容,思考机械波产生的条件是什么?
(2)结合主题2和课本“做一做”,总结机械波的特点。
(3)思考并讨论,课本“做一做”中波浪成功的关键是什么?
解答:(1)机械波的产生要同时满足两个条件。①要有机械振动;②要有传播振动的介质。
(2)①波只是传播振动这种运动形式和能量,而介质中的质点并不随波迁移。②波在传递运动形式的同时,也在传递能量和信息。
(3)一是各同学蹲、起的快慢程度一样,二是每位同学滞后相邻前一位同学开始蹲、起的时间间隔一样。
知识链接:机械波在传播时,介质中各质点的振动都是受迫振动,每个质点的振动频率都与波源的振动频率相同。jAb88.com

1.(考查横波和纵波)关于横波和纵波,下列说法正确的是()。
A.质点的振动方向和波的传播方向垂直的波叫横波
B.质点振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波
C.横波有波峰和波谷,纵波有密部和疏部
D.地震波是横波,声波是纵波
【解析】根据横波和纵波的定义知,A、B、C三项正确;声波是一种纵波,但地震波中既有横波,又有纵波,D选项错误。
【答案】ABC
【点评】地震波中既有横波的成分,也有纵波的成分。
2.(考查对机械波的理解)下列关于机械波的概念的说法中,正确的是()。
A.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向
B.横波和纵波可同时存在于介质中
C.机械波传播的不仅仅是运动形式,还能传播能量,传递振动信息
D.横波中质点不随波迁移,纵波中质点随波迁移
【解析】机械波包括横波和纵波,横波中质点振动方向与波的传播方向垂直,纵波中质点振动方向和波的传播方向在同一直线上,A错;振动质点只是在平衡位置附近振动,都不随波迁移,D错;横波和纵波可以同时在介质中传播,它们传播运动形式的同时还传播能量和信息,B、C正确。
【答案】BC
【点评】机械波传播的是振动形式、能量、信息,质点并不随波迁移。
3.(考查机械波的特点)在波的传播中,下列说法正确的是()。
A.相邻质点间必有相互作用力
B.各质点都在各自的平衡位置附近做受迫振动,但振动频率不等于振源频率
C.前一质点的振动带动相邻的后一质点振动,后一质点必定落后于前一质点
D.各质点随波的传播而迁移
【解析】在波的传播过程中,质点之间依靠相互作用依次振动,故A正确;介质中的各个质点都在振源的带动下做受迫振动,所以频率都是一样的,B错;由于是前一质点的振动带动了相邻的后一质点振动,所以后一质点必定落后于前一质点,C正确;各质点都在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移,D错。
【答案】AC
【点评】机械波传播时,介质中各质点做受迫振动,模仿波源的振动,但相位依次落后。
4.(考查振动和波的关系)关于振动和波的关系,下列说法正确的是()。
A.有机械波必有振动
B.有机械振动必有波
C.离波源远的质点振动周期长
D.波源停振时,介质中的波动立即停止
【解析】一个质点的振动会带动邻近质点的振动,使振动这种运动形式向外传播出去而形成机械波,但在缺少介质的情况下,波动现象就无法发生,故A选项对,B选项错。波动形成以后,各质点的振动都先后重复波源的振动,故各质点的振动周期是一样的,C错。大量质点的振动所形成的波动不会因波源的停振而立即消失,因为能量不会无缘无故地消失,故D选项错。
【答案】A
【点评】有机械振动是有机械波的前提条件。
拓展一:机械波的形成和传播
1.关于机械波的形成和传播,下列说法中正确的是()。
A.物体做机械振动,一定产生机械波
B.后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动,只是时间落后一步
C.参与振动的所有质点有相同的频率
D.机械波传播过程中各质点随波迁移,波的传播也是振动能量的传递
【分析】考查机械波的形成与传播以及机械波的特点。要明确机械波的传播必须有振源和介质,而且波源周围介质的振动是由波源质点带动而产生的受迫振动。
【解析】机械波的形成必须具备两个条件:振源和介质。只有物体做机械振动,而其周围没有传播这种振动的介质,远处的质点不可能振动起来形成机械波,故A选项错误;任何一个振动的质点都是由波源带动的,并将振动传播开来,所以后一质点总是落后前一质点,故选项B、C正确;形成机械波的各个质点,只在平衡位置附近往复运动,并没有随波迁移,离振源远的质点振动的能量是通过各质点的传递从振源获得的,故选项D错误。
【答案】BC
【点拨】本题考查机械波的产生及其传播特点。机械波是由于机械振动在介质中的传播形成的,在机械波传播过程中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同;离波源越远,质点的振动越滞后,但各质点的起振方向与波源起振方向相同;波传播的是振动形式,而各质点并不随波迁移;波在传播振动形式的同时,也在传播能量和信息。
拓展二:机械波和机械振动的关系
2.关于振动和波的关系,下列说法正确的是()。
A.振动是形成波的原因,波动是振动的传播
B.振动是单个质点呈现的现象,波动是许多质点联合起来呈现的现象
C.波的传播速度就是质点振动的速度
D.有波动一定有振动,有振动一定有波动
【分析】考查振动与波的联系。振动的研究对象是一个质点,波动的研究对象是很多连续的质点,质点的振动速度与波的传播速度是两个不同的概念。
【解析】由于介质中的各部分存在相互作用,所以某一点的振动会引起相邻部分质点发生振动,这样振动就由近及远传播开去而形成波,所以A、B正确;波的传播速度和质点振动的速度不是一回事,C不对;有波动一定有振动,但有振动不一定有波动,D不对。
【答案】AB
【点拨】机械波是由机械振动引起的,并且形成机械波的各个质点也都在做机械振动。机械波传播的是振动形式和能量;质点只在各自的平衡位置附近振动,并不随波迁移;离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动。
一、物理百科
什么是地震
地震是由地壳的运动而造成的。地震时,岩层破裂产生的强烈振动以波的形式从震源向各个方向传播,形成地震波。地震波分为纵波、横波和面波,纵波和横波在地球内部传播,而面波只能沿地球表面传播。纵波的传播能引起地面沿垂直方向的振动。横波的传播能引起地面产生前后或左右的晃动。面波既能使地面产生上下和前后方向的振动,也能使地面产生近似水平方向的左右摆动。
在震中区,纵波、横波、面波三种波并未分离,且振幅较大,互相叠加,地面产生相当复杂的震动,造成建筑物的破坏。随着距离的增加,各类波互相分离,波的振动能量逐渐减弱,破坏力也在逐步减小。强烈地震造成的危害是巨大的。如我国1976年的唐山大地震,死亡20多万人,近7000户断门绝烟,全部建筑几乎毁于一旦;再如2001年1月份的印度大地震,导致几万人死亡,许多人无家可归,许多古建筑受到严重破坏。2008年5月12日,四川汶川发生的大地震,也造成了重大的人员伤亡和巨大的经济损失。2010年4月14日,青海玉树发生7.1级地震,也造成了重大的人员伤亡。
我国处在环太平洋地震带,是一个多地震国家。为了人民生命财产安全,我们国家建立了遍布全国的地震观测网,为地震预报做了充分的准备。现在我国的地震预报水平处在世界先进行列。
二、备用试题
1.下列有关机械振动与机械波的说法中正确的是()。
A.有机械振动就一定有机械波
B.机械波中各质点振幅一定相同
C.机械波中各质点均做受迫振动
D.机械波中各质点振动周期相同
【解析】有机械振动不一定有机械波,故A错误;机械波传播过程中要消耗能量,所以振动幅度逐渐减小,各质点的振幅不一定相等,故B错;机械波传播过程中各质点都要受到它前面质点的作用,每个质点都在做受迫振动,各质点振动的周期相同,故C、D选项正确。
【答案】CD
2.下列说法中正确的是()。
A.机械波的传播方向就是波中各质点的振动方向
B.机械波的传播方向就是振动能量传递的方向
C.机械波传播的是振动这种运动形式,质点并不随波迁移
D.波不但能传递能量也能传递信息
【解析】机械波的传播方向不同于质点的振动方向,它是振动能量传递的方向。机械波传播的是振动这种运动形式,介质本身不随波迁移,我们用语言交流,利用声波传递信息,因此波不但能传递能量也能传递信息。所以本题的正确答案为B、C、D。
【答案】BCD

1.科学探测表明,月球表面无大气层,也没有水,更没有任何生命存在的痕迹。在月球上,两名宇航员面对面讲话也无法听到,这是因为()。
A.月球太冷,声音传播太慢
B.月球上没有空气,声音无法传播
C.宇航员不适应月球,声音太轻
D.月球上太嘈杂,声音听不清楚
【解析】两名宇航员面对面讲话却无法听到,说明有振源却传播不出去,即缺乏声波传播的另一条件,没有介质,故B选项正确。
【答案】B
2.关于介质中质点的振动方向和波的传播方向,下列说法正确的是()。
A.在横波中二者方向有时相同
B.在横波中二者方向一定不同
C.在纵波中二者方向有时相同
D.在纵波中二者方向一定不同
【解析】在横波中质点振动方向和波的传播方向相互垂直,所以二者方向一定不同,故A错、B对;在纵波中二者方向在同一直线上,两者方向有时相同,有时相反,故C对、D错。
【答案】BC
3.下列关于机械波的说法中正确的是()。
A.介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动
B.传播波的过程中相邻质点间必有相互作用力
C.随着波的传播,介质中的各质点也将由近及远地迁移出去
D.将相邻的两个质点比较,离波源近的质点带动离波源远的质点振动
【解析】介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动,不会随波迁移,A正确、C错误;由于介质中的各部分存在相互作用,所以某一点的振动会引起相邻部分质点振动,这样振动就由近及远传播开去而形成波,B、D都正确。
【答案】ABD
4.振源A带动细绳上各点上下做简谐运动,t=0时刻绳上形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向,则P点的振动图象是()。
【解析】根据前一质点的位置确定后一质点的运动方向,t=0时刻P点前一质点在下方,确定P点的起振方向是从平衡位置向下振动,故只有选项B正确。
【答案】B
5.一个小石子投向平静的湖面中心,会激起一圈圈波纹向外传播,如果此时水面上有一片树叶,下列对树叶运动情况的叙述正确的是()。
A.树叶慢慢向湖心运动
B.树叶慢慢向湖岸漂去
C.在原处上下振动
D.沿着波纹做圆周运动
【解析】由于波在传播过程中,只传递振动能量和波源所发出的信息,而各质点不随波迁移,只在各自的平衡位置附近做振动,故选C。
【答案】C
6.图示是某绳上波形成过程的示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐振动,带动2、3、4……各个质点依次上下振动,将振动由绳的左端传到右端。已知t=0时,质点1开始向上运动,t=时,质点1到达最上方,质点5开始向上运动。问:
(1)t=时,质点8、12、16的运动状态(是否运动,运动方向)如何?
(2)t=T时,质点8、12、16的运动状态如何?
(3)t=T时,质点8、12、16的运动状态如何?
【解析】由于质点间的相互作用,前面的质点总是带动后面的质点振动,所以后面的质点总是滞后于前面的质点。
(1)t=时,质点8正在向上振动,未达到最高点,质点12、16未动。
(2)t=T时,质点8正在向下振动,质点12向上振动,质点16未振动。
(3)t=T时,质点8、12正在向下振动,质点16向上振动。
【答案】见解析
7.一列波由波源处向周围扩展开去,下列说法正确的是()。
A.介质中各质点由近及远地传播开去
B.介质中质点的振动形式由近及远地传播开去
C.介质中质点振动的能量由近及远地传播开去
D.介质中质点只是振动而没有迁移
【解析】波动过程是振动形式和振动能量的传递过程,介质中质点并不随波迁移。
【答案】BCD
8.把闹钟放在密闭的玻璃钟罩内,在罩外仍然可以听到闹钟的铃声。但如果将玻璃罩内的空气用抽气机抽出去,就听不到闹钟的铃声,这说明()。
A.声波能在空气中传播
B.抽去罩内的空气后,闹钟不再运转了
C.声波能在固体中传播
D.声波不能在真空中传播
【解析】声波只能在介质中传播,同时声波可以在固、液、气三种形态的物质中传播,所以A、C、D正确。
【答案】ACD
9.图示为波沿着一条右端固定的绳子传播到B点的波形示意图,由图可判断出A开始振动的方向是()。
A.向左B.向右C.向上D.向下
【解析】波的传播过程中各质点的振动是在振源的带动下依次进行的,所以每个质点开始的振动方向一定和振源的起振方向相同,从图中可知B点将开始向上振动,所以振源的起振方向向上,故选C。
【答案】C
10.图示是沿水平方向的介质中的部分质点,每相邻质点间的距离相等,其中O为波源,设波源的振动周期为T,自波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时,经过,质点1开始振动,则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是()。
A.介质中所有的质点的起振方向都竖直向下,且图中质点9起振最晚
B.图中所画出的质点起振时间都是相同的,起振的位置和起振的方向是不同的
C.图中质点8的振动完全重复质点7的振动,只是质点8起振、通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7落后
D.只要图中所有的质点都已振动了,质点1与质点9的振动步调就完全一致,但如果质点1发生的是第100次振动,则质点9发生的是第98次振动
【解析】从图中可知,质点9是图中距波源最远的点,尽管与振源起振方向相同,但起振时刻最晚,故A正确、B错误;质点7与质点8相比较,质点7是质点8的前质点,7、8质点间的振动步调相差,故C正确;质点9与质点1相距2个波长,质点9比质点1晚2T开始振动,一旦质点9起振后,1、9振动步调就完全一致,故D正确。
【答案】ACD
11.一列横波沿绳子向右传播,某时刻绳子形成如图所示的凹凸形状。对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点的运动情况的描述正确的是()。
A.不考虑传播中的能量损耗,它们的振幅相同
B.质点D和F的速度方向相同
C.质点A和C的速度方向相同
D.从此时算起,质点B比C先回到平衡位置
【解析】波源振动时,绳上各质点通过相互间的弹力跟着做受迫振动,不考虑传播中的能量损耗时,各质点的振幅相同,A正确。波传播时,离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动,并跟随着近的质点振动。由图可知,波源在左端,因此,质点D跟随近波源的质点C向上运动,质点F跟随近波源的质点E向下运动,两者速度方向相反,B错。同理,此时质点A正向下运动,质点C正向上运动,两者速度方向也相反,C错。由于此时B、C两质点都向上运动,所以质点C比质点B晚一些到达最大位移处,质点C回到平衡位置也比质点B迟,D正确。
【答案】AD
12.如图(a)所示,有一条均匀的绳,0、1、2、3、4、…是绳上一系列等间隔的点。现有一列简谐横波沿此绳传播。某时刻,绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图(b)所示(其他点的运动情况未画出),其中点12的位移为零,向上运动,点9的位移达到最大值。试在图(c)中画出再经过周期时点3、4、5、6的位置和速度方向,其他点不必画。[图(c)的横、纵坐标与图(a)、(b)完全相同]
【解析】根据横波的形成原理,由题中给出9、10、11、12四点的位置和运动方向,可画出其他各点的位置和运动方向,如图甲所示,居中的直线为各点的平衡位置,根据各点此时的运动方向(如图甲中实线所示),即可找到再过T时各个质点的位置和运动方向,如图甲中的虚线所示。

甲
则可知再经过周期时点3、4、5、6的位置和速度方向,如图乙所示。
乙
【答案】如图乙所示

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高二物理教案：《波的反射和折射》教学设计

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，高中教师要准备好教案，这是高中教师的任务之一。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。那么，你知道高中教案要怎么写呢？小编经过搜集和处理，为您提供高二物理教案：《波的反射和折射》教学设计，供大家借鉴和使用，希望大家分享！

高二物理教案：《波的反射和折射》教学设计

教学目标

1、知道波传播到两种介质的交界面时，会发生反射和折射；

2、理解波的反射、折射遵守的规律，会根据波面和波线进行分析；

能力目标

1、让学生在实验的基础上理解波面、波线，能够根据想象建立空间概念。

2、对比光的反射和折射，提高学生类比分析的能力。

教学建议

在学生初中学习光的反射和折射的基础上，教师通过实验演示、类比光的反射和折射讲解机械波的反射和折射。

对于实验的建议：

1、注意实验的准备以及操作；

2、在实验的基础上引入波线、波面的概念。

注意从现象——规律——现象这一过程，师生结合实际共同讨论、分析。

扩展资料

回声

当声投射到距离声源有一段距离的大面积上时，声能的一部分被吸收，而另一部分声能要反射回来，如果听者听到由声源直接发来的声和由反射回来的声的时间间隔超过0.1秒，它就能分辩出是两个声音，这种反射回来的声叫“回声”。如果声速已知，当测得声音从发出到反射回来的时间间隔，就能计算出反射面到声源之间的距离。利用这个道理，已设计成水声测位仪，用以测量海水的深度。回声是山谷中或大厅中常有的现象，夏天响雷轰轰不绝，也是雷声经天空密云层多次反射的回声。广义讲，凡有这种性质的其他信号，都属回声。例如，反射回来的超声波信号。利用回声制造的回声探测仪、水声定向器、超声波探伤仪等用声波探测鱼群、或用地面上爆炸声波的反射用以探测地下的油矿等。

扩展资料

机械振动、机械波知识表解

扩展资料

基本知识技能

1、波的反射：当波到达两种性质不同媒质的分界面时，改变传播方向，但仍在原来媒质里传播的现象．

2、波的折射：当波到达两种性质不同媒质的分界面时，改变传播方向，进入另一种媒质的现象

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高二物理教案：《波的衍射》教学设计

俗话说，居安思危，思则有备，有备无患。作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助高中教师更好的完成实现教学目标。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢？下面是小编为大家整理的“高二物理教案：《波的衍射》教学设计”，相信您能找到对自己有用的内容。

高二物理教案：《波的衍射》教学设计

教学目标

1、知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件．

2、知道衍射现象是波特有的现象．

3、通过观察水波的衍射现象，认识衍射现象的特征．

教学建议

本节重点是理解发生明显衍射现象的条件，了解一切波都能发生衍射现象，且仅有明显与不明显之分．一般来说，波长大的波容易产生衍射，波长十分小的波，观察它的衍射现象就不容易了．

例如：将一只小瓶立于水波槽中，在槽中激发水波，若想在瓶子后面看到水波绕进的现象，激发水波的振子振动频率大些好还是小些好?为什么?

当障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时，能发生明显衍射现象；由于瓶子的直径已确定，故水波的波长越长越好，所以，激发水波的振子振动频率越小越好， 越小，水波的 越大， 就更接近瓶子的直径，衍射现象就越明显．

请教师参考下列表中的概念

项目

波的衍射

备注

概念

衍射是波离开直线传播的位置绕到障碍物后的现象．

衍射现象是波的特有现象，一切波都会发生衍射现象

产生明显衍射条件

障碍物或小孔 的尺寸比波长小或能与波长相比较．

产生的原因

波叠加的结果

实例

隔墙有耳

> 教学设计示例> 教学重点：波的衍射

教学难点：产生明显衍射现象的条件的理解

教学方法：实验讨论法

教学仪器：水槽演示仪，长条橡胶管，计算机多媒体

教学过程：

引入新课：我们向平静的湖面上投入一个小石子，可以看到石子激起的水波形成圆形的波纹，并向周围传播．当波纹遇到障碍物后会怎样？请学生思考、想象、猜测．（本节课就要通过对现象的观察，对其进行初步解释．）

一、波的衍射

1、波的衍射现象：

首先观察水槽中水波的传播：圆形的水波向外扩散，越来越大．然后，在水槽中放入一个不大的障碍物，观察水波绕过障碍物传播的情况．由此给出波的衍射定义．

让学生仔细观察演示现象．因为演示实验的不稳定，所以再用计算机多媒体演示衍射现象．

请学生思考讨论后给出定义，教师请学生回答并板书．

波绕过障碍物的现象，叫做波的衍射．

引导学生观察：在水槽中放入一个有孔的障碍物，水波通过孔后也会发生同样的现象——衍射现象．再请学生看教材中的插图，解释“绕过障碍物”的含义．

2、发生明显波的衍射的条件：

在前面观察的基础上，引导学生进行下面的观察：

①在不改变波源的条件下，将障碍物的孔由较大逐渐变小．可以看到波的衍射现象越来越明显．

②引导学生思考障碍物的大小变化也会引起上述现象吗？

由此得出结论：障碍物越小，衍射现象越明显．

③在不改变障碍物大小的条件下，使水波的波长逐渐变大或逐渐变小．请学生回答是否也出现上述现象．

引导学生得出结论：当障碍物的大小与波长相差不多时，波的衍射现象较明显．

（教师板书） 发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多．

最后告诉学生：波的衍射现象是波所特有的现象．（只有明显与不明显）

二、应用

请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过波的衍射现象，举例说明：

例1、俗话说：“隔墙有耳”：是声波的衍射现象，既声音绕过障碍物到了耳朵．

例2、水波的衍射现象．

例3、在房间中可以接受到收音机和电视信号，是电磁波的衍射现象> > > 探究活动

让学生自己动手回家做衍射实验和观察声音的衍射现象．

高二物理教案：《波的干涉》教学设计

每个老师不可缺少的课件是教案课件，规划教案课件的时刻悄悄来临了。将教案课件的工作计划制定好，新的工作才会如鱼得水！你们会写一段适合教案课件的范文吗？考虑到您的需要，小编特地编辑了“高二物理教案：《波的干涉》教学设计”，仅供参考，欢迎大家阅读。

高二物理教案：《波的干涉》教学设计

教学目标

1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道干涉现象的特点．

2、知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象，知道干涉现象是波特有的现象．

3、通过观察波的独立前进，波的叠加和水波的干涉现象，认识波的干涉条件及干涉现象的特征．

教学建议

本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用．学习中要注意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方，波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方；而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方．干涉的图样是稳定的，振动加强的地方永远加强，振动减弱的地方永远减弱．

为什么频率不同的两列波相遇，不发生干涉现象?

因为频率不同的两列波相遇，叠加区各点的合振动的振幅，有时是两个振动的振幅之和，有时是两个振动的振幅之差，没有振动总是得到加强或总是减弱的区域，这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象，不能形成稳定干涉图样．而波的干涉是波叠加中的一个特例，即产生稳定的干涉图样.

请教师阅读下表：

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项目

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波的干涉

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备注

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概念

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频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动始终加强，某些区域的振动始终减弱，并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象

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波的干涉是波特有的现象

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产生稳定干涉条件

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(1) 两列波的频率相同；

(2) 振动情况相同.

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产生的原因

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波叠加的结果

教学设计示例

教学重点：波的叠加及发生波的干涉的条件．

教学难点：对稳定的波的干涉图样的理解．

教学方法：实验讨论法>

教学仪器：水槽演示仪，长条橡胶管，计算机多媒体

新课引入：

问题1：上节课我们研究了波的衍射现象，什么是波的衍射现象呢？（波绕过障碍物的现象）

问题2：发生明显的衍射现象的条件是什么？（障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多）

这节课我们研究波的干涉现象，如果同时投入两个小石子，形成了两列波，当它们相遇在一起时又会怎样?请学生注意观察演示实验．

一、波的干涉> 观察现象：

①在水槽演示仪上有两个振源的条件下，单独使用其中的一个振源，水波按该振源的振动方式向外传播；再单独使用另一个振源，水波按该振源的振动方式向外传播．

现象结论：每一个波源都按其自己的方式，在介质中产生振动，并能使介质将这种振动向外传播．

②找两个同学拉着一条长绳，让他们同时分别抖动一下绳的端点，则会从两端各产生一个波包向对方传播．当两个波包在中间相遇时，形状发生变化，相遇后又各自传播．（由于这种现象一瞬间完成，学生看不清楚，教师可用计算机多媒体演示）

现象结论：波相遇时，发生叠加．以后仍按原来的方式传播，是独立的．

1.波的叠加：

在前面的现象的观察的基础上，向学生说明什么是波的叠加．

教师板书：两列波相遇时，在波的重叠区域，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和．

结合图下图解释此结论．

解释时可以这样说：在介质中选一点 为研究对象，在某一时刻，当波源l的振动传播到 点时，若恰好是波峰，则引起 点向上振动；同时，波源2的振动也传播到了 点，若恰好也是波峰，则也会引起 点向上振动；这时， 点的振动就是两个向上的振动的叠加， 点的振动被加强了．(当然，在某一时刻，当波源1的振动传播到 点时，若恰好是波谷，则引起户点向下振动；同时，波源2的振动传播到了 点时，若恰好也是波谷，则也会引起 点向下振动；这时， 点的振动就是两个向下的振动的叠加， 点的振动还是被加强了．)用以上的分析，说明什么是振动加强的区域．

波源l经过半周期后，传播到P点的振动变为波谷，就会使P点的振动向下，但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同)，所以，此时P点的振动可能被减弱，也可能是被加强的．(让学生来说明原因)

问题：如果希望P点的振动总能被加强，应有什么条件?如果在介质中有另一质点

高二物理《单摆》教案分析

一名优秀的教师就要对每一课堂负责，作为教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，帮助教师更好的完成实现教学目标。您知道教案应该要怎么下笔吗？考虑到您的需要，小编特地编辑了“高二物理《单摆》教案分析”，欢迎阅读，希望您能够喜欢并分享！

《单摆》教案分析

课时11.4单摆

1.知道什么是单摆,了解单摆运动的特点。
2.通过实验,探究单摆的周期与摆长的关系。
3.知道单摆的周期与摆长、重力加速度的关系。会用单摆测定重力加速度。
重点难点:单摆运动的特点和对单摆周期公式的探究,对单摆的回复力分析及对小角度摆动的近似处理。
教学建议:单摆是简谐运动的典型应用实例,要掌握其运动规律、受力情况和图象特点。教学中应该首先明确单摆是一种理想化的模型,通过演示实验观察单摆的振动图象,使学生在感观上得到单摆的图象,加深感性认识。为了研究周期与各种因素的关系以及有怎样的关系,可以采用控制变量法研究,按照定性和定量结合的方案进行。教材将传统的“用单摆测重力加速度”的实验改为对知识的应用,其目的是加强学生对学习过程的体会,以及对科学探究方法的掌握。
导入新课:你家有摆钟吗?你知道座钟是谁首先发明的吗?座钟的钟摆摆一个来回需要多少时间?荷兰的惠更斯对摆的研究最为突出,他在1656年利用摆的等时性发明了带摆的计时器,并在1657年获得专利,在1658年就出版了《钟表论》一书。
1.单摆的理想化条件
(1)质量关系:细线质量与①小球质量相比可以忽略。
(2)线度关系:小球的②直径与线的长度相比可以忽略。
(3)力的关系:空气等对小球的③阻力与小球重力和线的拉力相比可以忽略。
单摆是实际摆的④理想化模型,实验中为满足上述条件,我们尽量选择⑤质量大、⑥体积小的球和尽量细的线。
2.单摆的回复力
(1)回复力来源:摆球的重力沿⑦圆弧切向的分力是使摆球沿圆弧振动的回复力。
(2)回复力大小:若摆球质量为m、摆长为l、偏离平衡位置的位移为x,在偏角很小时,单摆的回复力为⑧F=-x。
(3)回复力的特点:在偏角很小时,单摆所受的回复力与它偏离平衡位置的位移成⑨正比,方向总指向⑩平衡位置,即F=-kx。
3.单摆的周期
(1)实验表明,单摆振动的周期与摆球质量无关,在振幅较小时与振幅无关,但与摆长有关,摆长越长,周期也越大。
(2)周期公式:荷兰物理学家惠更斯发现单摆的周期T与摆长l的二次方根成正比,与重力加速度g的二次方根成反比,他确定了计算单摆周期的公式为T=2π。
4.用单摆测定重力加速度
(1)原理:由T=2π得g=,即只要测出单摆的摆长l和周期T,就可以求出当地的重力加速度。
(2)画图法处理实验数据:分别以l和T2为纵坐标和横坐标,画出函数l=T2的图象,它应该是一条直线,由该直线的斜率可求出的值,进而求出重力加速度g。
1.作为一个理想化模型,应该怎样认识单摆的摆线和小球?
解答:摆线是没有弹性、没有质量的细绳,小球直径与线的长度相比可以忽略,小球摆动时空气等阻力可以忽略。
2.单摆的周期跟哪些因素有关?
解答:单摆的周期跟摆长以及所在地的重力加速度有关。
3.探究单摆周期与摆长关系实验中,测量周期的始末计时位置是选摆球的最高点还是最低点?
解答:最低点。

主题1:单摆的动力学分析
甲
情景:某同学想研究单摆的运动,他把摆球拉到某一位置然后释放,发现小球总在关于最低点对称的圆弧上振动,并且越靠近最低点运动得越快,如图甲所示。他马上想到了刚刚学过的弹簧振子的简谐运动。
问题:(1)单摆沿圆弧运动的向心力由哪些力来提供?
(2)单摆往复运动的回复力由哪几个力来提供?
(3)阅读课本相关内容,思考单摆做简谐运动的条件。
解答:
(1)圆周运动的向心力是指向圆心的。如图乙所示,当摆球运动到P点时受到重力G和细线的拉力F的作用,将重力G沿切线和细线两方向分解为F和G1。沿细线方向:Fn=F-G1=F-Gcosθ,它的作用是改变摆球的运动方向,提供摆球做圆周运动的向心力。
(2)小球静止在O点时,悬线竖直,悬线的拉力和小球的重力平衡,这个位置即为单摆的平衡位置。当摆球运动到P点时,将重力G沿切线和细线两方向分解,切线方向F=Gsinθ,它的作用是改变摆球速度的大小,使小球回到平衡位置,即为摆球提供做振动的回复力。
(3)只有摆角很小时,摆球相对于O点的位移x才和θ角所对的弧长近似相等,所以有sinθ≈(x表示摆球偏离平衡位置
的位移,l表示单摆的摆长),因此单摆的回复力F=mgsinθ=。又因为单摆回复力的方向与摆球偏离平衡位置的位移方向相反,所以F=-mgsinθ=-=-kx,满足简谐运动的条件。由此可以知道在偏角很小(通常θ5°)时,单摆做简谐运动。
知识链接:单摆做简谐运动过程中,回复力并不是合力提供的(仅在左、右最大位移处合力提供回复力)。
主题2:单摆的周期公式及其应用
问题:(1)“探究单摆周期与摆长的关系”的实验主要采用了哪种实验方法?
(2)为减小误差,实验中测周期和摆长时都要取平均值,二者取平均值的方法有何不同?
(3)王红同学学习了单摆周期公式后,想把奶奶家墙上越走越慢的老式“挂钟”调准,她该怎么做?
(4)某校科技小组利用单摆周期公式测当地重力加速度,发现测出的结果比上网查到的结果总是偏大。请讨论后分析可能的原因。
解答:(1)控制变量法。
(2)测周期要用“累积法”,一次测量几十次全振动的时间,然后计算周期;测摆长是多次测量后取平均值。
(3)老式“挂钟”越走越慢是因为“挂钟”的周期比标准时钟的周期大,应把钟摆下面的小螺母适当上调,通过减小摆长来调小周期。
(4)可能的原因有两个:一是把摆线长度加上小球的直径当作了摆长;二是测周期记录全振动次数时多数了开始计时的一次。
知识链接:测摆长时,应悬挂摆球后测量,摆长是摆线长和摆球半径之和;测周期时,为减小误差应从平衡位置开始计时。
1.(考查单摆的回复力)单摆振动的回复力是()。
A.摆球所受的重力
B.摆球重力在垂直悬线方向上的分力
C.悬线对摆球的拉力
D.摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力
【解析】单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力;重力的另一个分力与细线的拉力的合力提供摆球的向心力。
【答案】B
【点评】注意单摆的回复力与单摆所受合力的区别。
2.(考查单摆的周期公式)将秒摆的周期变为4s,下列措施正确的是()。
A.只将摆球质量变为原来的
B.只将振幅变为原来的2倍
C.只将摆长变为原来的4倍
D.只将摆长变为原来的16倍
【解析】单摆的周期与摆球的质量和振幅均无关,A、B均错;对秒摆,T0=2π=2s,对周期为4s的单摆,T=2π=4s,故l=4l0。故C对,D错。
【答案】C
【点评】单摆的周期与摆球的质量和振幅均无关,当所在位置及环境条件不变时,只与摆长有关。
3.(考查单摆的周期)在一个单摆装置中,摆动物体是一个装满水的空心小球,球的正下方有一小孔,当摆开始以小角度摆动时,让水从球中连续流出,直到流完为止,则摆球的周期将()。
A.逐渐增大B.逐渐减小
C.先增大后减小D.先减小后增大
【解析】单摆小角度摆动,做简谐运动的周期为T=2π,式中l为摆长,其值为悬点到摆动物体重心之间的距离。当小球装满水时,重心在球心,水流完后,重心也在球心,但在水刚流出过程中重心要降低。因此,在水流出的整个过程中,重心位置先下降后上升,即摆长l先增大后减小,所以摆动周期将先增大后减小。
【答案】C
【点评】随着水的流出,物体重心位置发生改变,摆长也随之变化。
4.(考查单摆的振动图象)图示为在同一地点的A、B两个单摆做简谐运动的图象,其中实线表示A的运动图象,虚线表示B的运动图象。以下关于这两个单摆的判断中正确的是()。

A.这两个单摆的摆球质量一定相等
B.这两个单摆的摆长一定不同
C.这两个单摆的最大摆角一定相同
D.这两个单摆的振幅一定相同
【解析】从题中图象可知:两单摆的振幅相等,周期不等,所以,两单摆的摆长一定不同,故B、D对,C错。单摆的周期与质量无关,故A错。
【答案】BD
【点评】单摆简谐运动的位移大小与单摆圆周运动的弧长是不同的。
拓展一:单摆周期公式的应用
1.有一单摆,其摆长l=1.02m,摆球的质量m=0.10kg,已知单摆做简谐运动,单摆振动30次用的时间t=60.8s。试求当地的重力加速度。
【分析】本题考查单摆周期公式的应用,注意单摆周期与摆球质量无关。
【解析】用振动30次的时间计算出周期,再将单摆的周期公式变形就可解得当地的重力加速度。当单摆做简谐运动时,其周期公式T=2π,由此可得g=,只要求出T值后将其代入公式即可。因为T==s=2.027s,所以g==m/s2=9.79m/s2。
【答案】9.79m/s2
【点拨】根据单摆的周期公式T=2π可知,同一单摆在重力加速度不同的两地周期也不相同,所以可以根据周期公式的变形式g=测重力加速度。
拓展二:用单摆测定重力加速度实验
2.利用单摆做简谐运动的周期公式,可以很精确地测量当地的重力加速度。如图甲所示,利用一根长细线,一个带孔的小铁球,一个铁架台组成一个简单的单摆,再利用毫米刻度尺测出单摆的摆长,用秒表测出单摆的周期,最后通过计算就可以求出当地的重力加速度的值。
(1)根据所给情景,单摆摆长应该如何测量?
(2)单摆周期的测量往往是先测出若干个周期(如50个周期)的时间,再求出一个周期。在测量时间时,开始计时(也是停止计时)的位置应选在哪里?
(3)下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据:
摆长l/m0.50.60.81.1
周期T2/s21.92.43.24.8

①利用上述数据在图乙坐标系中描出l-T2图象。
②利用图线可知,取T2=4.2s2时,l=m,重力加速度g=m/s2。
乙
【分析】(1)单摆摆长是指悬挂点到球心的距离;(2)测量时间的开始位置应该是小球经过它时能够准确判断出来的位置;(3)根据单摆周期公式T=2π,得g=,由于表格中的数据已经处理好了,所以可以直接描点画图象。
【解析】(1)先测量出悬挂点到小球的细线长度l,再测出小球的直径D,则摆长l=l+。
(2)测量时间的开始位置应该是单摆的平衡位置,因为小球通过该位置时速度最快。
(3)①l-T2图象如图丙所示。
丙

②T2=4.2s2时,从图丙中画出的直线上可读出其摆长l=1.05m,将T2与l代入公式g=得g=9.86m/s2。
【答案】(1)见解析(2)平衡位置(3)①如图丙所示
②1.059.86
【点拨】提高实验精度从两个方面下手:(1)尽可能准确地测量出摆长和周期;(2)多次改变摆长,重做实验得到多组数据,并用图象法处理数据。