机械波教学设计

在教学工作者开展教学活动前，总归要编写教学设计，教学设计是一个系统化规划教学系统的过程。如何把教学设计做到重点突出呢？下面是小编精心整理的机械波教学设计，仅供参考，希望能够帮助到大家。

机械波教学设计1

一，教材分析

（1）教材的地位与作用

"机械波"是高中物理教材第一册（必修）的第五章"机械振动和机械波"的第七节内容。

机械波是机械运动中比较复杂的运动形式。它作为周期性变化的运动，广泛地涉及物理学的各个领域。上好这节课不仅可以巩固以前学过的有关运动学和动力学的知识，还可为今后学习电磁振荡，电磁波和光的本性打下良好的基础。

通过本节课的教学，学生初步认识到学习波动知识时重要的是要会确定波的总的运动情况，即由波长，频率和波速等物理量来表征运动情况，而不是确定单个质点在某一时刻的位置，速度和加速度。对培养学生科学的思维，研究方法，发展学生智力有着特殊的意义。

（2）教学目标

根据学生的认知基础，心理特征及本节课教材大纲要求，拟定下列教学目标。

知识目标

明确机械波的产生条件；掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征；了解机械波的种类及其传播特征；初步了解描述机械波的物理量。

能力目标

培养学生观察分析，逻辑思维及归纳总结的自主学习能力；培养学生的时空观念。

3，德育目标

培养学生用辨证的观点探究物理过程及其规律，对学生进行唯物主义世界观和科学方法论的教育。

（2）重点，难点分析

机械波的形成过程及描述是本节课的重点和难点。因为波动过程的细节不容易体现出来，教学过程通过课件模拟物理过程的方法进行重点难点的突破，使学生获得较直观的信息，充分调动学生的'主观能动作用，以激发学生研究物理问题的浓厚兴趣。

二，教法与学法

现代教育理论认为，科学教学必须让学生们参与以探究为目标的研究活动，使他们同老师和学生一起在相互启发相互促进。对从学生们所亲历的事物中产生的一些实际问题进行探究，是科学教学所要采取的主要做法。

基于这种理念，本节课主要采用指导——自主学习法，通过课件和实验演示，引导学生进行问题探究和讨论，以期达到教学目标。有着丰富生活体会的学生往往对波动形成的物理过程有着浓厚的兴趣。为了使学生能认识机械波这一特殊的运动形式，教学中可以渗透"指导——自主学习"的教改思想，鼓励学生积极参与，突出学法指导，思维启发，和师生的情感交流。通过学生小实验和教师实验演示及课件模拟物理过程，逐层深入，让学生分成小组在教师创设的问题中进行分析探究，总结波动特征。在此基础上指导学生从功和能的角度去探究波动过程，进而搞清波动的成因。引导学生在讨论中互相问答或自问自答，进入思维的迁移，每观察到一个现象都去想想几个为什么。真正培养起抽象思维能力和独立的思维能力。

在教学的过程中，教师要对所有学生的各种不同见解，技能和经验都有所尊重。逐步把全班学生培养成科学探究推理严谨缜密，思想方法与行为方式以及社会价值观念都有助于科学学习的科学学习者。

三，教学过程设计

新课引入

（课件）在生活中，我们是否见过此现象——向一滴水滴入平静的水面，会看到水面上荡起圈圈涟漪，起伏不平的波纹向四周传播出去，形成水波

（课件）曾记否，当进球后球迷此起彼伏所形成的波浪（让学生按顺序逐个相继站起，坐下，这时全班的同学都有机会亲身体会到作为波动中的一分子的运动情况，引导学生分组思考，讨论波动的成因）

（课件）"敕勒川，阴山下，天似穹庐，……"连绵起伏的山峦构筑了华夏民族的脊梁……

（小实验：学生同桌两人用手抖动课前准备好的绳子，会看到凹凸相间的波向绳的另一端传播出去，形成绳波。）

上述现象，都是我们平时所见到的波的情形，那么，波形成的条件是什么呢波是什么前面我们学习过的机械振动是描述单个质点的运动形式。这节课我们来学习由大量质点构成的弹性介质的整体的一种运动形式——机械波。

机械波的概念和产生条件

机械波的概念：机械振动在介质中的传播就形成了机械波。上述的水波和绳波都是机械波。

2，机械波的产生条件：振源和介质（引导学生思考探索所观察的现象，归纳总结）

振源——产生机械振动的物质，如在绳波中的手的不停抖动。（如果没有连续的振动，则质点很快停止下来。）

介质——传播振动的媒质，如绳子，水。

机械波的形成过程

介质模型：把介质看成由无数个质点弹性连接而成，可以想象成

如右图所示。

机械波的形成过程：

由于相邻质点的力的作用，当介质中某一质点发生振动时，就会带动周围的质点振动起来，从而使振动向远处传播。（课件演示相邻质点的相互作用）

（实验和课件演示）绳波的形成过程。（引导学生观察，思考，分析）质点间有弹力联系着。开始时刻（t=0），各质点都处在平衡位置。其中第一个质点受到外力作用将开始在垂直方向上做简谐运动，设振动周期为T，则经过T/4，质点1已经达到最大位移，正要开始向下运动。质点2的振运动较质点1落后一些，仍向上运动；质点3更落后一些，此时振动刚传到了质点9。经过T/2时，质点1回到了平衡位置，并继续向下运动，质点9刚到达最大位移处，此时振动传到了质点17。依此推论，演示经3T/4，T和5T/4后各质点排列成的波形。$p，{4

机械波的特点

1，介质中各点都在各自的平衡位置作往复运动——振动。

2，各质点并不随波向波的传播方向迁移。

3，各质点在振动时有时间上的先后。

4，波是能量传播的一种方式。

（小实验：学生用手抖动绳子，形成绳波。如果不再抖动，则原位的质点很快平静下来。它说明波动是伴随着能量传播的，要维持波的传播，必须不断地给振源提供能量。）

横波与纵波

按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类：横波和纵波。

1，横波

质点的振动方向与波的传播方向垂直。（凹凸相间的波形——波峰，波谷）

2，纵波5

质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。（疏密相间的波形——疏部，密部）

例：声波是纵波。其中振源是声带，介质是空气，固体，液体等。（课件演示两类波的形成及其波形）

说明：地震波既有横波又有纵波。（拓展学生的认知层面）

机械振动与机械波的关系

课件演示机械振动和机械波的图象，启发学生思考两者的区别与联系。

作为课后思考题。为下一节课作铺垫。

课堂小结

1，只有振动才有可能引起波动。

2，只有通过介质，才能由局部的振动引起全局的波动。

3，每一局部都在平衡位置附近做住复运动——振动。

4，每一局部并不随波向波的传播方向迁移。

5，每一局部的振运动在时间上有先后。

6，机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是一种振动形式，又是能量传递的一种方式。

（引导学生归纳总结，并对问题研究的方法做出评价，思考描述波动与振动的物理量有什么不同。）

机械波教学设计2

【学习目标】

1．通过学习使学生体验到机械波是怎样产生的；

2．通过自身的活动使学生清楚机械波在传播过程中，传播的是振动形式，振动质点并不随波迁移；机械波传递过程中携带能量和信息；

3．通过实验得到机械波传播的速度与介质有关，与振源振动的频率无关；

4．认识到横波中的波长的意义，知道振源振动一个周期，机械波向前传播一个波长。

【学习材料】直径约1cm、长约10m的一条麻绳、横波演示器、秒表（或用手表代替）。

【学习形式】学生自主体验、教师适时指导。

【教材分析与课程设计思想】

“机械波的产生”一节内容，在初学者看来属于较难理解的内容，学生很容易把波的传播认为是介质中质点的迁移。波源的振动与波的传播之间关系很多学生容易产生混淆。在传统教学中，教师经过反复讲解和大量的练习，使一些学生记住了结论，但还是没能理解相应的内容。

在本节的--中，我们试图改变传统的教学方式，将教师的“讲解”变为学生的“亲身体验”，通过反复的“人浪”表演使学生体验到“机械波”由近向远的传播过程：①传播的是振动形式，振动质点并不随波迁移：②机械波传递过程中携带能量和信息：③振源振动一个周期，机械波向前传播一个波长。

然后请学生用麻绳演示机械波的传播，重复上述观点，强化观点。之后，进行实验研究：机械波传播的速度与介质有关，与振源振动的频率无关。最后，请学生分组演示并讲解“机械波是怎样产生的”，结束本节内容。

【课堂纪实】

1．将学生带到大厅（或小操场上），将学生均等地分成4队，手手相连，教师位于队伍中间，指导学生，如图1。

先让第2排学生进行“人浪”表演：从左起第一个人开始依次“蹲”“起”一次。其他同学观察。

然后让第2排的同学从中间断开，传到断开处，后面的学生不再动作。

教师提问：假设将每一位学生都看成“质元”，最左边的学生看作最先振动的质点（波源或振源），学生手手相连看作连续的“介质”（介质就是传播振动的物质），那么，只有振源的振动而没有传播振动的介质能产生机械波吗？

学生回答：不能。

教师提问：那么，机械波产生的条件是什么？

学生回答：振源的振动和传播振动的介质。

教师：机械振动在介质中的传播过程就是机械波。

2．先让第2排学生进行“人浪”表演：从左起第一个人开始依次“蹲”“起”一次。其他学生观察。

然后请第3排的学生重复表演一次，其他学生观察。

让1、2排学生交换位置，3、4排学生交换位置，重复表演一次，其他学生观察。

教师提问：机械波在传播过程中介质中的质点随波迁移吗？

学生回答：介质中的质点并不随波迁移。

教师提问：那传播的是什么？

学生回答：传播的是振动的形式。

教师提问：如果振源振动的幅度是1m，那么其他质点的振动幅度是多大？

学生回答：也是1m。

教师提问：如果振源振动的周期（完成一次全振动的时间）是2s，那么其他质点的振动周期是多大？

学生回答：也是2s。

教师提问：这说明了什么问题？

学生回答：振源怎么振动，介质中的其他质点也跟着怎样振动。

教师：这是否意味着机械波传播过程中携带着信息？

学生释然。

教师提问：机械波传播过程中携带能量吗？

学生回答：是的。

教师：那谁能给大家总结一下，机械波传播的特点？

学生：①机械波介质中的质点并不随波迁移。

教师：很好，请继续。

学生：②机械波传播过程中携带能量。

教师：还有吗？

学生：③机械波传播过程中携带信息。

教师：携带谁的信息？

学生：振源振动的信息。

3．教师请第3排学生按照要求进行表演：当第一位学生完成一次全振动后，其他学生立即停止动作，定格在这一时刻。

（学生妤像是没有明白教师的指令，或是这一过程较难完成，总之重复三次才勉强完成）

大致成如下形态，如图2。

教师提问：这大概是什么形状？

学生回答：正弦（余弦）波的形状。

教师：第9个质点刚要开始向下振动，与第1个质点步调一致。我们把两个相邻的、振动总是相同的两个质点之间的距离叫做一个波长。

教师提问：振源振动一个周期，振动从第1个质点传播到第9个质点，哪位学生总结一下？学生回答：振源振动一个周期，机械波在介质中传播的距离是一个波长。

教师：这说明机械波的传播具有周期性。

教师：在同种均匀介质中，机械波的传播是匀速的。如果用λ表示波长，t表示周期，则：v=λ/t。

4．用麻绳研究机械波的传播速度与哪些因素有关实验：请两位学生到队伍前面进行演示，两者相距约10m，各执绳的一端，一人不动，另一人上下抖动绳子，这样就有一列波从抖动的这一端向另一端传开来。

缓慢抖动绳子，产生的机械波的波长大：快速抖动绳子，产生的.机械波的波长小。

再请出3个学生进行记录：在两种不同的抖动绳的条件下，由一端传到另一端所用的时间。

教师提问：通过实验，你能得出什么结论？

学生回答：波的传播速度相同。

教师：准确表达。

学生：在实验误差允许范围内，不论如何抖动绳子（快速、中速、慢速），从这一端传播到另一端所需要的时间相等。即波的传播速度是相同的，与波源振动周期（频率）无关。

教师：哪位同学能总结一下机械波的波长是由哪些因素决定的？是频率还是波速？是振源还是介质？

学生：两者共同决定的。

5．请学生手手相连围绕成一个圆，相邻两人同时动作，产生的波向两侧传播，形成的波是对称的。如图3所示。

6．按照分组原则，围绕教师，使用横波演示器，讲解机械波的产生过程。

教师首先分析讲解一遍，学生再讲解一遍，最后进行个别答疑和指导。按照从第1组，到第2组、第3组、第4组的顺序，全部完成一遍。保证照顾到每一位学生。

【教学反思】

本节课大量采用学生活动来完成学习任务。学生的活动和学习积极性十分高涨。本节课没有一个十分清晰的边界，没有完全按照教材编写的内容进行学习。学习的内容涉及教材中的三节内容：机械波的产生、描述机械波的物理量──波长、波速等等。在教学中创造一种接近真实的情景，通过学生的参与和感悟、通过学生的测量得到结论，形成机械波的概念，掌握机械波的规律。这种--完全符合“以学生为中心”的教育理念。学生在课堂中体验到物理学原来也可以这样“玩儿”，从本章的测验成绩可以看出，全班有45人的成绩达到90分以上，满分6人，最低分78分。我们认为，“自主体验课”无论从教学效果还是促进学生学习的发展方面都是很好的尝试。