高中音樂絲竹相和教案

波的形成和傳播。

一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學生的理解性，教師在教學前就要準備好教案，做好充分的準備。教案可以讓學生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢？以下是小編收集整理的“波的形成和傳播”，歡迎閱讀，希望您能閱讀并收藏。

[物理精品教案]
“波的形成和傳播”創(chuàng)新教學設(shè)計和教案

波是一種重要而普遍的運動形式，也是高中物理的一個難點?！安ǖ男纬珊蛡鞑ァ笔恰皺C械波”一章的基礎(chǔ)，學生正確認識波的形成過程和傳播規(guī)律，對于順利學習其他各節(jié)知識有著十分重要的意義。
波的形成過程和傳播規(guī)律是本課的重點，也是本課的難點。為了突出重點，突破難點，同時為了全面提高學生素質(zhì)，培養(yǎng)學生的能力，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生深刻認識波的形成、波的分類和波的傳播規(guī)律，本著從感性認識到理性認識，再從理性認識回到感性認識的教學理念，筆者設(shè)計和實施本課教學的一些措施如下。
1、生活實例，引入課題，演示實驗，激發(fā)興趣
舞動絲帶一端，產(chǎn)生一列凹凸相間的波在絲帶上傳播。從這個簡單的例子引出生活中廣泛存在的一種運動形式——波動，引起學生的興趣，接著趁熱打鐵，請學生列舉有關(guān)波的實例，進一步增強學生的感性認識。從學生列舉的實例中，概括出波的產(chǎn)生條件：①波源，②介質(zhì)（為分析波的形成奠定基礎(chǔ)）
2、實驗探究，培養(yǎng)能力（實驗方案附后）
實驗一，分組實驗：學生每兩人一組，研究絲帶上產(chǎn)生的凹凸相間的波。主要培養(yǎng)學生耐心、仔細做實驗的品質(zhì)和操作能力；教給學生研究、分析問題的方法。
實驗二、三，演示實驗：從波的運動方向和質(zhì)點的振動方向之間的關(guān)系對波進行分類，使學生形成橫波和縱波的概念。培養(yǎng)學生對物理現(xiàn)象進行科學分類的方法。
實驗四，研究彈簧上縱波的形成：培養(yǎng)學生知識遷移能力，形成科學的學習方法。
通過對實驗的觀察分析，突破實驗表象，概括、抽象出本質(zhì)規(guī)律，提高水平。
3、電腦模擬，形象直觀，鞏固升華。
為了幫助學生深刻認識波的形成過程，正確理解波的傳播規(guī)律，筆者利用Flash5.0編寫了CAI課件：①模擬波的分類；②模擬橫波的形成和傳播規(guī)律；③模擬縱波的形成和傳播規(guī)律。
4、因材施教，分層次；布置作業(yè)，多方面。
在教學過程中，根據(jù)不同學生的知識儲備和認識結(jié)構(gòu)，努力使各個層次的學生和教師產(chǎn)生共鳴，讓每一個學生都有收獲，布置作業(yè)既有思考又有書面作業(yè)和動手作業(yè)，全方位鞏固所學知識。
總上所述，在本教學過程中演示實驗和學生分組實驗相結(jié)合，實驗探索和理論分析相結(jié)合，知識應(yīng)用和多媒體演示相結(jié)合，始終突出學生的主體地位，讓學生成為知識的發(fā)現(xiàn)者，培養(yǎng)學生多方面的能力，全面提高學生素質(zhì)。

高中物理第二冊（實驗修訂本必修加選修）
波的形成和傳播
教案

教學目標
1、知識目標：①知道直線上機械波的形成過程②知道什么是橫波,波峰和波谷③知道什么是縱波,密部和疏部④知道“機械振動在介質(zhì)中傳播，形成機械波”，知道波在傳播運動形式的同時也傳遞了能量
2、能力目標：①培養(yǎng)學生進行科學探索的能力②培養(yǎng)學生觀察、分析和歸納的能力③培養(yǎng)學生的空間想象能力和思維能力
3．情感目標：①培養(yǎng)學生細心、認真、一絲不茍做實驗的品質(zhì)，進而培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和良好的工作作風②培養(yǎng)學生互相團結(jié)、分工協(xié)作的團隊精神
教學重點：機械波的形成過程及傳播規(guī)律
教學方法：實驗探索和多媒體輔助教學
教具：絲帶、波動演示箱、水平懸掛的長彈簧、音叉、計算機、投影儀、大屏幕、自制CAI課件
教學過程：
演示：抖動絲帶的一端，產(chǎn)生一列凹凸相間的波在絲帶上傳播（激發(fā)興趣，引出課題）
在這個簡單的例子中，我們接觸到一種廣泛存在的運動形式——波動，請同學們再舉出幾個有關(guān)波的例子。（學生舉例，活躍氣氛；讓學生在大量生活實例中感觸波的存在，增強感性認識。）
學生會列舉水波、聲波、無線電波、光波。教師啟發(fā)，大家聽說過地震嗎？學生會想到地震波。
水波、聲波、地震波都是機械波，無線電波、光波都是電磁波。這一章我們學習機械波的知識，以后還會學習電磁波的知識。
（板書）機械波
現(xiàn)在學習第一節(jié)，波的形成和傳播。
（板書）一、波的形成和傳播
演示：撥動水平懸掛的柔軟長彈簧一端，產(chǎn)生一列疏密相間的波沿彈簧傳播；
演示：敲擊音叉，聽到聲音，這是聲波在空氣中傳播（指明，雖然眼睛看不到波形，但它客觀存在，也是疏密相間的波形）
（演示實驗，進一步為學生提供感性認識，激發(fā)興趣）
師生共同分析，得出波產(chǎn)生的條件：①波源，②介質(zhì)。（為研究波的形成奠定基礎(chǔ)）
波是怎樣形成的呢？為什么會有不同的波形？波傳播的是什么呢？（設(shè)置疑問，激發(fā)學生的探究欲望）
（板書）實驗探索
發(fā)放“探索波的形成和傳播規(guī)律”的實驗報告，進行實驗探索并完成實驗報告。
實驗?zāi)康模禾剿鞑ǖ男纬稍蚝蛡鞑ヒ?guī)律
實驗（一），學生分組實驗：每兩人一條絲帶（60cm左右），觀察絲帶上凹凸相間的波。
實驗步驟：
（1）、將絲帶一端用手指按在桌面上，手持另一端沿水平桌面抖動，在絲帶上產(chǎn)生一列凹凸相間的波向另一端傳播。
（2）、在絲帶上每隔大約2~3cm用墨水染上一個點，代表絲帶上的質(zhì)點。重復(fù)步驟（1）。觀察絲帶上的質(zhì)點依次被帶動著振動起來，振動沿絲帶傳播開去，在絲帶上形成凹凸相間的波。
①思考：絲帶的一端振動后，為什么后面的質(zhì)點能被帶動著運動起來？_________________如果將絲帶剪斷，后面的質(zhì)點還能運動嗎？___________
②分析：絲帶上凹凸相間的波形是怎樣產(chǎn)生的？___________________（可以參閱課本第3頁）
③觀察絲帶上的質(zhì)點是否隨波向遠處遷移？__________
實驗（二），觀察波動演示器上凹凸相間的波：（因器材有限，可以教師操作，引導(dǎo)學生注意觀察）
實驗步驟：
（1）、逆時針轉(zhuǎn)動搖柄，演示屏上的質(zhì)點排成一條水平線。（表示各質(zhì)點都處在平衡位置）
（2）、順時針轉(zhuǎn)動搖柄，各個質(zhì)點依次振動起來。（注意觀察各個質(zhì)點振動的先后順序）
現(xiàn)象：①后面的質(zhì)點總比前面的質(zhì)點開始振動的時刻_______，從總體上看形成凹凸相間的波。
②各質(zhì)點的振動沿________方向，波的傳播沿_______方向，質(zhì)點振動方向與波的傳播方向_______。
③質(zhì)點是否沿波的傳播方向遷移？_______
這種波叫做橫波，在橫波中凸起的最高處叫做波峰，凹下的最低處叫做波谷。
實驗（三），觀察彈簧上產(chǎn)生的疏密相間的波。
實驗步驟：
（1）、撥動水平懸掛的柔軟長彈簧一端，產(chǎn)生一列疏密相間的波沿彈簧傳播。
（2）、在彈簧上某一位置系一根紅布條，代表彈簧上的質(zhì)點，重復(fù)步驟（1）。
①觀察:：紅布條是否隨波遷移？________說明了什么？_____________
②分析：彈簧上疏密相間的波形是怎樣產(chǎn)生的？____________________（類比絲帶上波產(chǎn)生的分析方法，鍛煉學生的知識遷移能力）
實驗（四），觀察波動演示器上疏密相間的波：
實驗步驟：
（1）、逆時針轉(zhuǎn)動搖柄，演示屏上的質(zhì)點排成一條水平線。
（2）、順時針轉(zhuǎn)動搖柄，各個質(zhì)點依次振動起來。
現(xiàn)象：①后面的質(zhì)點總比前面的質(zhì)點開始振動的時刻________，從總體上看形成疏密相間的波。
②各質(zhì)點的振動沿________，波的傳播沿_______方向，質(zhì)點振動方向與波的傳播方向_______。
③質(zhì)點是否沿波的傳播方向遷移？_______
這種波叫做縱波，在縱波中最密處叫做密部，最疏處叫做疏部。
分析實驗得出結(jié)論：
①不論橫波還是縱波，介質(zhì)中各個質(zhì)點發(fā)生振動并不隨波遷移。因此，波傳播的是_________________，而不是介質(zhì)本身。
②波傳來前，各個質(zhì)點是靜止的，波傳來后開始振動，說明他們獲得了能量。這個能量是從波源通過前面的質(zhì)點傳來的。因此：波是傳遞_________的一種方式。
師生雙邊活動，實驗探索，總結(jié)規(guī)律。（從感性認識上升到理性認識，實現(xiàn)認識上的第一次飛躍。）
計算機輔助教學：
1、波的分類演示
2、橫波的形成過程及傳播規(guī)律
3、縱波的形成過程及傳播規(guī)律
（形象直觀，鞏固升華）
知識應(yīng)用：
1、課本中提到地震波既有橫波，又有縱波。你能想象在某次地震時，位于震源正上方的建筑物，在縱波和橫波分別傳來時的振動情況嗎？為什么？（從理性認識回到感性認識，實現(xiàn)認識的第二次飛躍）
2、本來是靜止的質(zhì)點，隨著波的傳來開始振動，有關(guān)這一現(xiàn)象的說法正確的有：
A、該現(xiàn)象表明質(zhì)點獲得了能量
B、質(zhì)點振動的能量是從波源傳來的
C、該質(zhì)點從前面的質(zhì)點獲取能量，同時也將振動的能量向后傳遞
D、波是傳遞能量的一種方式
E、如果振源停止振動，在介質(zhì)中傳播的波也立即停止
F、介質(zhì)質(zhì)點做的是受迫振動
布置作業(yè)：
1、書面作業(yè)：列舉生活中常見的有關(guān)機械波的例子（橫波、縱波各一例）簡述它們是如何形成的。（培養(yǎng)學生觀察生活并用所學物理知識解決實際問題的能力和表達能力）
2、動腦作業(yè)：發(fā)生地震時，從地震源傳出的地震波為什么能造成房屋倒塌、人員傷亡的事故？請用本節(jié)所學知識加以解釋。（學以致用，鞏固提高）
3、動手作業(yè)：制作簡易的橫波演示器。
使用大約24根飲料吸管，回形針，膠帶紙。展開膠帶紙，每隔2.5cm左右粘一根吸管。每根吸管兩端各別上一個回形針。把膠帶的一端掛在鐵架臺的橫桿上，撥動上端（或下端）的吸管，使回形針左右振動，就可以看到橫波的傳播現(xiàn)象。（有興趣的同學可以制作其他的實驗器。）
（培養(yǎng)學生動手能力和團結(jié)協(xié)作的能力）
4、課外模擬波的形成：按照課本第4頁圖10—6，分組模擬波的形成。
（培養(yǎng)學生的團隊精神）
（多種形式激發(fā)興趣、提高能力）
教后隨感：思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學的根本；親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學就成了無源之水、無本之木。學生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。

延伸閱讀

振動和波

機械振動機械波類型：復(fù)習課
目的要求：理解簡諧振動和波的傳播過程中各量變化的規(guī)律特點,掌握單擺模型的有關(guān)計算橫波的傳播規(guī)律和利用波的圖象進行綜合分析
簡諧振動、振動圖像
一、機械振動
1、機械振動：物體（或物體的一部分）在某一中心位置兩側(cè)做的往復(fù)運動．
振動的特點:①存在某一中心位置;②往復(fù)運動,這是判斷物體運動是否是機械振動的條件.
產(chǎn)生振動的條件:①振動物體受到回復(fù)力作用;②阻尼足夠小;
2、回復(fù)力：振動物體所受到的總是指向平衡位置的合外力．
①回復(fù)力時刻指向平衡位置;
②回復(fù)力是按效果命名的,可由任意性質(zhì)的力提供．可以是幾個力的合力也可以是一個力的分力;
③合外力：指振動方向上的合外力，而不一定是物體受到的合外力．
④在平衡位置處：回復(fù)力為零，而物體所受合外力不一定為零．如單擺運動，當小球在最低點處，回復(fù)力為零，而物體所受的合外力不為零．
3、平衡位置：是振動物體受回復(fù)力等于零的位置；也是振動停止后，振動物體所在位置；平衡位置通常在振動軌跡的中點?！捌胶馕恢谩辈坏扔凇捌胶鉅顟B(tài)”。平衡位置是指回復(fù)力為零的位置，物體在該位置所受的合外力不一定為零。(如單擺擺到最低點時，沿振動方向的合力為零，但在指向懸點方向上的合力卻不等于零，所以并不處于平衡狀態(tài))
二、簡諧振動及其描述物理量
1、振動描述的物理量
(1)位移：由平衡位置指向振動質(zhì)點所在位置的有向線段．
①是矢量,其最大值等于振幅；②始點是平衡位置,所以跟回復(fù)力方向永遠相反；③位移隨時間的變化圖線就是振動圖象．
(2)振幅：離開平衡位置的最大距離．①是標量；②表示振動的強弱；
(3)周期和頻率：完成一次全變化所用的時間為周期T，每秒鐘完成全變化的次數(shù)為頻率f．
①二者都表示振動的快慢；②二者互為倒數(shù)；T=1/f；③當T和f由振動系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定時
(非受迫振動)，則叫固有頻率與固有周期是定值,固有周期和固有頻率與物體所處的狀態(tài)無關(guān)．
2、簡諧振動：物體所受的回復(fù)力跟位移大小成正比時，物體的振動是簡偕振動．
①受力特征：回復(fù)力F=—KX。②運動特征：加速度a=一kx／m，方向與位移方向相反，總指向平衡位置。
簡諧運動是一種變加速運動，在平衡位置時，速度最大，加速度為零；在最大位移處，速度為零，加速度最大。
說明：①判斷一個振動是否為簡諧運動的依據(jù)是看該振動中是否滿足上述受力特征或運動特征。
②簡諧運動中涉及的位移、速率、加速度的參考點，都是平衡位置.
三．彈簧振子：
1、一個可作為質(zhì)點的小球與一根彈性很好且不計質(zhì)量的彈簧相連組成一個彈簧振子．一般來講，彈簧振子的回復(fù)力是彈力(水平的彈簧振子)或彈力和重力的合力(豎直的彈簧振子)提供的．彈簧振子與質(zhì)點一樣，是一個理想的物理模型．
2、彈簧振子振動周期：T=2，只由振子質(zhì)量和彈簧的勁度決定，與振幅無關(guān)，也與彈簧振動情況無關(guān)。
(如水平方向振動或豎直方向振動或在光滑的斜面上振動或在地球上或在月球上或在繞地球運轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星上)
3、可以證明，豎直放置的彈簧振子的振動也是簡諧運動，周期公式也是。這個結(jié)論可以直接使用。
4、在水平方向上振動的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧的彈力；在豎直方向上振動的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧彈力和重力的合力。

四、振動過程中各物理量的變化情況
振動體位置位移X回復(fù)力F加速度a速度v勢能動能
方向大小方向大小方向大小方向大小
平衡位置O000最大最小最大
最大位移處A指向A最大指向O最大指向O0→最大0最大最小
平衡位置O→最大位移處A指向A0→最大指向O0→最大指向O最大O→A最大→0最小→最大最大→最小
最大位移處A→平衡位置O指向A最大→0指向O最大→0指向O最大→0A→O0→最大最大→最小最小→最大
說明:簡諧運動的位移,回復(fù)力,加速度,速度都隨時間做周期性變化(正弦或余弦函數(shù))變化周期為T,振子的動能、勢能也做周期性變化,周期為T/2
①凡離開平衡位置的過程，v、Ek均減小，x、F、a、EP均增大；凡向平衡位置移動時，v、Ek均增大,x、F、a、EP均減小.
②振子運動至平衡位置時，x、F、a為零，EP最小，v、Ek最大；當在最大位移時，x、F、a、EP最大，v、Ek最為零；
③在平衡位置兩側(cè)的對稱點上,x、F、a、v、Ek、EP的大小均相同．
五、簡諧運動圖象
1.物理意義：表示振動物體（或質(zhì)點）的位移隨時間變化的規(guī)律．
2.坐標系：以橫軸表示時間，縱軸表示位移，用平滑曲線連接各時刻對應(yīng)的位移末端即得
3.特點：簡諧運動的圖象是正弦（或余弦）曲線．
4.應(yīng)用：①可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時刻的位移x；
②判定各時刻的回復(fù)力、速度、加速度方向；
③判定某段時間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動能、勢能、等物理量的變化情況
注意：①振動圖象不是質(zhì)點的運動軌跡．
②計時點一旦確定，形狀不變，僅隨時間向后延伸。
③簡諧運動圖像的具體形狀跟計時起點及正方向的規(guī)定有關(guān)。
規(guī)律方法1、簡諧運動的特點2、彈簧振子模型
3、利用振動圖像分析簡諧振動
點評:對振動圖象的理解和掌握要密切聯(lián)系實際，既能根據(jù)實際振動畫出振動圖象；又能根據(jù)振動圖象還原成一個具體的振動，達到此種境界，就可熟練地用圖象分析解決振動

單擺、振動中的能量
知識簡析一、單擺
1、單擺：在細線的一端掛上一個小球，另一端固定在懸點上，如果線的伸縮和質(zhì)量可以忽略，球的直徑比線長短得多，這樣的裝置叫做單擺．
這是一種理想化的模型，一般情況下細線（桿）下接一個小球的裝置都可作為單擺．
2、單擺振動可看做簡諧運動的條件是：在同一豎直面內(nèi)擺動,擺角θ＜100．
3、單擺振動的回復(fù)力：是重力的切向分力，不能說成是重力和拉力的合力。在平衡位置振子所受回復(fù)力是零，但合力是向心力，指向懸點，不為零。
4、單擺的周期：當l、g一定，則周期為定值T=2π，與小球是否運動無關(guān)．與擺球質(zhì)量m、振幅A都無關(guān)。其中擺長l指懸點到小球重心的距離，重力加速度為單擺所在處的測量值。要區(qū)分擺長和擺線長。
5、小球在光滑圓弧上的往復(fù)滾動和單擺完全等同。只要擺角足夠小，這個振動就是簡諧運動。這時周期公式中的l應(yīng)該是圓弧半徑R和小球半徑r的差。
6、秒擺：周期為2s的單擺．其擺長約為lm.
二、振動的能量
1、對于給定的振動系統(tǒng)，振動的動能由振動的速度決定，振動的勢能由振動的位移決定，振動的能量就是振動系統(tǒng)在某個狀態(tài)下的動能和勢能的總和．
2、振動系統(tǒng)的機械能大小由振幅大小決定，同一系統(tǒng)振幅越大，機械能就越大．若無能量損失，簡諧運動過程中機械能守恒，做等幅振動．
3、阻尼振動與無阻尼振動
（1)振幅逐漸減小的振動叫做阻尼振動．
（2)振幅不變的振動為等幅振動，也叫做無阻尼振動．
注意：等幅振動、阻尼振動是從振幅是否變化的角度來區(qū)分的，等幅振動不一定不受阻力作用．
4.受迫振動
（1)振動系統(tǒng)在周期性驅(qū)動力作用下的振動叫做受迫振動．
（2)受迫振動穩(wěn)定時，系統(tǒng)振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，跟系統(tǒng)的固有頻率無關(guān)．
5.共振
（1)當驅(qū)動力的頻率等于振動系統(tǒng)的固有頻率時，物體的振幅最大的現(xiàn)象叫做共振．
(2）條件：驅(qū)動力的頻率等于振動系統(tǒng)的固有頻率．
（3)共振曲線．如圖所示．
規(guī)律方法1、單擺的等效問題
①等效擺長：如圖所示，當小球垂直紙面方向運動時，擺長為CO．
②等效重力加速度：當單擺在某裝置內(nèi)向上運動加速度為a時，T＝2π；當向上減速時T=2π，影響回復(fù)力的等效加速度可以這樣求，擺球在平衡位置靜止時，擺線的張力T與擺球質(zhì)量的比值．
2、擺鐘問題
單擺的一個重要應(yīng)用就是利用單擺振動的等時性制成擺鐘。在計算擺鐘類的問題時，利用以下方法比較簡單：在一定時間內(nèi)，擺鐘走過的格子數(shù)n與頻率f成正比（n可以是分鐘數(shù)，也可以是秒數(shù)、小時數(shù)……），再由頻率公式可以得到：
3、單擺的綜合應(yīng)用

波的性質(zhì)與波的圖像
一、機械波
1、定義：機械振動在介質(zhì)中傳播就形成機械波．
2、產(chǎn)生條件:(1)有作機械振動的物體作為波源．(2)有能傳播機械振動的介質(zhì)．
3、分類:①橫波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直．凸起部分叫波峰，凹下部分叫波谷
②縱波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在一直線上.質(zhì)點分布密的叫密部,疏的部分叫疏部,液體和氣體不能傳播橫波。
4.機械波的傳播過程
(1)機械波傳播的是振動形式和能量.質(zhì)點只在各自的平衡位置附近做振動,并不隨波遷移.
后一質(zhì)點的振動總是落后于帶動它的前一質(zhì)點的振動。
(2)介質(zhì)中各質(zhì)點的振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同．
(3)由波源向遠處的各質(zhì)點都依次重復(fù)波源的振動．
二、描述機械波的物理量
1．波長λ：兩個相鄰的在振動過程中相對平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點間的距離叫波長．在橫波中,兩個相鄰的波峰或相鄰的波谷之間的距離．在縱波中兩相鄰的的密部(或疏部)中央間的距離，振動在一個周期內(nèi)在介質(zhì)中傳播的距離等于波長
2．周期與頻率．波的頻率由振源決定，在任何介質(zhì)中傳播波的頻率不變。波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，唯一不變的是頻率(或周期)，波速與波長都發(fā)生變化．
3．波速：單位時間內(nèi)波向外傳播的距離。v=s/t=λ/T=λf，波速的大小由介質(zhì)決定。
三、說明:①波的頻率是介質(zhì)中各質(zhì)點的振動頻率，質(zhì)點的振動是一種受迫振動，驅(qū)動力來源于波源，所以波的頻率由波源決定，是波源的頻率.
波速是介質(zhì)對波的傳播速度．介質(zhì)能傳播波是因為介質(zhì)中各質(zhì)點間有彈力的作用，彈力越大，相互對運動的反應(yīng)越靈教，則對波的傳播速度越大．通常情況下，固體對機械波的傳搖速度校大，氣體對機械波的傳播速度較?。畬v波和橫波，質(zhì)點間的相互作用的性質(zhì)有區(qū)別，那么同一物質(zhì)對縱波和對橫波的傳播速度不相同．所以，介質(zhì)對波的傳播速度由介質(zhì)決定，與振動頻率無關(guān)．
波長是質(zhì)點完成一次全振動所傳播的距離,所以波長的長度與波速v和周期T有關(guān)．即波長由波源和介質(zhì)共同決定．
由以上分析知，波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，頻率不會發(fā)生變化，速度和波長將發(fā)生改變．
②振源的振動在介質(zhì)中由近及遠傳播，離振源較遠些的質(zhì)點的振動要滯后一些，這樣各質(zhì)點的振動雖然頻率相同，但步調(diào)不一致，離振源越遠越滯后．沿波的傳播方向上，離波源一個波長的質(zhì)點的振動要滯后一個周期，相距一個波長的兩質(zhì)點振動步調(diào)是一致的．反之，相距1/2個波長的兩質(zhì)點的振動步調(diào)是相反的．所以與波源相距波長的整數(shù)倍的質(zhì)點與波源的振動同步（同相振動）；與波源相距為1/2波長的奇數(shù)倍的質(zhì)點與波源派的振動步調(diào)相反（反相振動．）
四、波的圖象
（1）波的圖象
①坐標軸：取質(zhì)點平衡位置的連線作為x軸，表示質(zhì)點分布的順序；取過波源質(zhì)點的振動方向作為Y軸表示質(zhì)點位移．
②意義：在波的傳播方向上，介質(zhì)中質(zhì)點在某一時刻相對各自平衡位置的位移．
③形狀：正弦（或余弦）圖線．
因而畫波的圖象．要畫出波的圖象通常需要知道波長λ、振幅A、波的傳播方向（或波源的方位）、橫軸上某質(zhì)點在該時刻的振動狀態(tài)（包括位移和振動方向）這四個要素．
（2）簡諧波圖象的應(yīng)用
①從圖象上直接讀出波長和振幅．
②可確定任一質(zhì)點在該時刻的位移．
③可確定任一質(zhì)點在該時刻的加速度的方向．
④若已知波的傳播方向，可確定各質(zhì)點在該時刻的振動方向．若已知某質(zhì)點的振動方向，可確定波的傳播方向．
⑤若已知波的傳播方向，可畫出在Δt前后的波形．沿傳播方向平移Δs=vΔt.
規(guī)律方法1、機械波的理解
2、質(zhì)點振動方向和波的傳播方向的判定
（1）在波形圖中，由波的傳播方向確定媒質(zhì)中某個質(zhì)點（設(shè)為質(zhì)點A）的振動方向（即振動時的速度方向）：逆著波的傳播方向，在質(zhì)點A的附近找一個相鄰的質(zhì)點B．若質(zhì)點B的位置在質(zhì)點A的負方向處，則A質(zhì)點應(yīng)向負方向運動，反之。則向正方向運動如圖中所示，圖中的質(zhì)點A應(yīng)向y軸的正方向運動（質(zhì)點B先于質(zhì)點A振動．A要跟隨B振動）．
（2）在波形圖中．由質(zhì)點的振動方向確定波的傳播方向，若質(zhì)點C是沿Y軸負方向運動，在C質(zhì)點位置的負方向附近找一相鄰的質(zhì)點D．若質(zhì)點D在質(zhì)點C位置X軸的正方向，則波由X軸的正方向向負方向傳播：反之．則向X軸的正方向傳播．如圖所示，這列波應(yīng)向X軸的正方向傳播（質(zhì)點c要跟隨先振動的質(zhì)點D的振動）
具體方法為：
①帶動法：根據(jù)波的形成，利用靠近波源的點帶動它鄰近的離波源稍遠的點的道理，在被判定振動方向的點P附近（不超過λ/4）圖象上靠近波源一方找另一點P/，若P/在P上方，則P/帶動P向上運動如圖，若P/在P的下方，則P/帶動P向下運動．
②上下坡法：沿著波的傳播方向走波形狀“山路”，從“谷”到“峰”的上坡階段上各點都是向下運動的，從“峰”到“谷”的下坡階段上各點都是向上運動的，即“上坡下，下坡上”
③微平移法：將波形沿波的傳播方向做微小移動Δx＝vΔt＜λ/4，則可判定P點沿y方向的運動方向了．
反過來已知波形和波形上一點P的振動方向也可判定波的傳播方向．
3．已知波速V和波形，畫出再經(jīng)Δt時間波形圖的方法．
（1）平移法：先算出經(jīng)Δt時間波傳播的距離上Δx＝VΔt，再把波形沿波的傳播方向平移動Δx即可．因為波動圖象的重復(fù)性，若知波長λ，則波形平移nλ時波形不變，當Δx=nλ十x時，可采取去整nλ留零x的方法，只需平移x即可
（2）特殊點法：（若知周期T則更簡單）
在波形上找兩特殊點，如過平衡位置的點和與它相鄰的峰（谷）點，先確定這兩點的振動方向，再看Δt＝nT＋t，由于經(jīng)nT波形不變，所以也采取去整nT留零t的方法，分別做出兩特殊點經(jīng)t后的位置，然后按正弦規(guī)律畫出新波形．
4．已知振幅A和周期T，求振動質(zhì)點在Δt時間內(nèi)的路程和位移．
求振動質(zhì)點在Δt時間內(nèi)的路程和位移，由于牽涉質(zhì)點的初始狀態(tài)，需用正弦函數(shù)較復(fù)雜．但Δt若為半周期T/2的整數(shù)倍則很容易．
在半周期內(nèi)質(zhì)點的路程為2A．若Δt=nT/2，n＝1、2、3……，則路程s=2An，其中n=．
當質(zhì)點的初始位移（相對平衡位置）為x1＝x0時，經(jīng)T/2的奇數(shù)倍時x2=－x0，經(jīng)T/2的偶數(shù)倍時x2＝x0．

專題：振動圖像與波的圖像及多解問題
知識簡析
一、振動圖象和波的圖象
振動是一個質(zhì)點隨時間的推移而呈現(xiàn)的現(xiàn)象，波動是全部質(zhì)點聯(lián)合起來共同呈現(xiàn)的現(xiàn)象．
簡諧運動和其引起的簡諧波的振幅、頻率相同，二者的圖象有相同的正弦（余弦）曲線形狀，但二圖象是有本質(zhì)區(qū)別的．見表：
振動圖象波動圖象
研究對象一振動質(zhì)點沿波傳播方向所有質(zhì)點
研究內(nèi)容一質(zhì)點的位移隨時間的變化規(guī)律某時刻所有質(zhì)點的空間分布規(guī)律
圖線
物理意義表示一質(zhì)點在各時刻的位移表示某時刻各質(zhì)點的位移
圖線變化隨時間推移圖延續(xù)，但已有形狀不變隨時間推移，圖象沿傳播方向平移
一完整曲線占橫坐標距離表示一個周期表示一個波長
二、波動圖象的多解
波動圖象的多解涉及：(1)波的空間的周期性；(2)波的時間的周期性；(3)波的雙向性；(4)介質(zhì)中兩質(zhì)點間距離與波長關(guān)系未定；(5)介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向未定．
1.波的空間的周期性
沿波的傳播方向，在x軸上任取一點P（x)，如圖所示，P點的振動完全重復(fù)波源O的振動，只是時間上比O點要落后Δt，且Δt=x/v=xT0/λ.在同一波線上，凡坐標與P點坐標x之差為波長整數(shù)倍的許多質(zhì)點，在同一時刻t的位移都與坐標為λ的質(zhì)點的振動位移相同，其振動速度、加速度也與之相同，或者說它們的振動“相貌”完全相同．因此，在同一波線上，某一振動“相貌”勢必會不斷重復(fù)出現(xiàn)，這就是機械波的空間的周期性．
空間周期性說明，相距為波長整數(shù)倍的多個質(zhì)點振動情況完全相同．
2.波的時間的周期性
在x軸上同一個給定的質(zhì)點，在t+nT時刻的振動情況與它在t時刻的振動情況（位移、速度、加速度等）相同．因此，在t時刻的波形，在t+nT時刻會多次重復(fù)出現(xiàn)．這就是機械波的時間的周期性．
波的時間的周期性，表明波在傳播過程中，經(jīng)過整數(shù)倍周期時，其波的圖象相同．
3.波的雙向性
雙向性是指波沿正負方向傳播時，若正、負兩方向的傳播時間之和等于周期的整數(shù)倍，則沿正負兩方向傳播的某一時刻波形相同．
4.介質(zhì)中兩質(zhì)點間的距離與波長關(guān)系未定
在波的傳播方向上，如果兩個質(zhì)點間的距離不確定，就會形成多解，解題時若不能聯(lián)想到所有可能情況，易出現(xiàn)漏解．
5.介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向未定
在波的傳播過程中，質(zhì)點振動方向與傳播方向聯(lián)系，若某一質(zhì)點振動方向未確定，則波的傳播方向有兩種，這樣形成多解．
說明：波的對稱性：波源的振動要帶動它左、右相鄰介質(zhì)點的振動，波要向左、右兩方向傳播．對稱性是指波在介質(zhì)中左、右同時傳播時，關(guān)于波源對稱的左、右兩質(zhì)點振動情況完全相同．

波的現(xiàn)象與聲波
知識簡析一、波的現(xiàn)象
1.波的反射:波遇到障礙物會返回來繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．
(1)波面：沿波傳播方向的波峰（或波谷）在同一時刻構(gòu)成的面．
(2)波線：跟波面垂直的線，表示波的傳播方向．
(3)入射波與反射波的方向關(guān)系．
①入射角：入射波的波線與平面法線的夾角．
②反射角：反射波的波線與平面法線的夾角．
③在波的反射中，反射角等于入射角；反射波的波長、頻率和波速都跟入射波的相同．
(4)特例：夏日轟鳴不絕的雷聲；在空房子里說話會聽到聲音更響．
(5)人耳能區(qū)分相差0.1s以上的兩個聲音．
2.波的折射:波從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象．
(1)波的折射中，波的頻率不變，波速和波長都發(fā)生了改變．
(2)折射角：折射波的波線與界面法線的夾角．
(3)入射角i與折射角r的關(guān)系
V1和v2是波在介質(zhì)I和介質(zhì)Ⅱ中的波速．i為I介質(zhì)中的入射角,r為Ⅱ介質(zhì)中的折射角．
3.波的衍射:波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．
衍射是波的特性，一切波都能發(fā)生衍射．
產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或孔的尺寸比波長小或與波長相差不多。
例如：聲波的波長一般比院坡大，“隔堵有耳”就是聲波衍射的例證．
說明：衍射是波特有的現(xiàn)象．
4.波的疊加與波的干涉
(1)波的疊加原理：在兩列波相遇的區(qū)域里，每個質(zhì)點都將參與兩列波引起的振動，其位移是兩列波分別引起位移的矢量和．相遇后仍保持原來的運動狀態(tài)．波在相遇區(qū)域里，互不干擾，有獨立性．
(2)波的干涉:
①條件：頻率相同的兩列同性質(zhì)的波相遇．
②現(xiàn)象：某些地方的振動加強，某些地方的振動減弱，并且加強和減弱的區(qū)域間隔出現(xiàn)，加強的地方始終加強，減弱的地方始終減弱，形成的圖樣是穩(wěn)定的干涉圖樣．
說明：①加強、減弱點的位移與振幅．
加強處和減弱處都是兩列波引起的位移的矢量和，質(zhì)點的位移都隨時間變化，各質(zhì)點仍圍燒平衡位置振動，與振源振動周期相同．
加強處振幅大，等于兩列波的振幅之和，即A=A1+A2,質(zhì)點的振動能量大，并且始終最大．
減弱處振幅小，等于兩列波的振福之差，即A=∣A1－A2∣,質(zhì)點振動能量小，并且始終最小，若A1=A2，則減弱處不振動．
加強點的位移變化范圍：一∣A1+A2∣～∣A1+A2∣
減弱點位移變化范圍：一∣A1－A2∣～∣A1－A2∣
②干涉是波特有的現(xiàn)象．
③加強和減弱點的判斷．
波峰與波峰（波谷與波谷）相遇處一定是加強的，并且用一條直線將以上加強點連接起來，這條直線上的點都是加強的；而波峰與波谷相遇處一定是減弱的，把以上減弱點用直線連接起來，直線上的點都是減弱的．加強點與減弱點之間各質(zhì)點的振幅介于加強點與減弱點振幅之間．
當兩相干波源振動步調(diào)相同時，到兩波源的路程差Δs是波長整數(shù)倍處是加強區(qū)．而路程差是半波長奇數(shù)倍處是減弱區(qū)．
任何波相遇都能疊加，但兩列頻率不同的同性質(zhì)波相遇不能產(chǎn)生干涉．
5.駐波:兩列沿相反方向傳播的振幅相同、頻率相同的波疊加時，形成駐波．
(1)波節(jié)：始終靜止不動的點．
(2)波腹：波節(jié)與波節(jié)之間振幅最大的點．
(3)駐波—特殊的干涉現(xiàn)象:波源特殊;波形特殊
說明：駐波與行波的區(qū)別．
①物理意義不同：駐波是兩列波的特珠干涉現(xiàn)象，行波是一列波在介質(zhì)中的傳播．
②質(zhì)點的振動情況不同：在行波中各個質(zhì)點作振格相同的簡諧運動，在駐波中各個質(zhì)．點作振幅不同的簡諧運動；處于波腹位置的質(zhì)點振幅最大；處于波節(jié)位置的質(zhì)點振幅等于零；其他一些質(zhì)點的振幅也不相同，但都比波腹處質(zhì)點的振幅小．
③波形不同：行波波形經(jīng)過一段時間，波形向前“平移”，而駐波波形并不隨時間發(fā)生平移，只是各質(zhì)點的振動位移發(fā)生變化而已．
6．多普勒效應(yīng)
(1)由于波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象．實質(zhì)是：波源的頻率沒有變化，而是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化．
(2)多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生原因
觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時間內(nèi)接收到的完全波的個數(shù)．當波以速度v通過接收者時，時間t內(nèi)通過的完全波的個數(shù)為N=vt/λ，因而單位時間內(nèi)通過接收者的完全波的個數(shù)，即接收頻率fv/λ．
若波源不動，觀察者朝向波源以速度V2運動，由于相對速度增大而使得單位時間內(nèi)通過觀察者的完全波的個數(shù)增多，即，可見接收頻率增大了.同理可知，當觀察者背離波源運動時，接收頻率將減?。?br> 若觀察者不動，波源朝向觀察者以速度v1運動，由于波長變短為λ/=λ－v1T，而使得單位時間內(nèi)通過觀察者的完全波的個數(shù)增多，即，可見接收頻率亦增大，同理可知，當波源背離觀察者運動時，接收頻率將減?。?br> 注：發(fā)生多普勒效應(yīng)時，波源的真實率不發(fā)生任何變化，只是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化．
(3)相對運動與頻率的關(guān)系
①波源與觀察者相對靜止：觀察者接收到的頻率等于波源的頻率．
②波源與觀察者相互接近：觀察者接收到的頻率增大．
③波源與觀察者相互遠離：觀察者接收到的頻率減?。?br> 二.聲波
(1)空氣中的聲波是縱波．能在空氣、液體、固體中傳播．在通常情況下在空氣中為340m／s，隨介質(zhì)、溫度改變而變．
(2)人耳聽到聲波的頻率范圍：20Hz---20000Hz.
(3)能夠把回聲與原聲區(qū)分開來的最小時間間隔為0.1s
(4)聲波亦能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象．聲波的共振現(xiàn)象稱為聲波的共鳴．
(5)次聲波：頻率低于20Hz的聲波．
(6)超聲波：頻率高于20000Hz的聲波．
應(yīng)用：聲吶、探傷、打碎、粉碎、診斷等．
(7)聲音的分類①樂音：好聽悅耳的聲音．樂音的三要素：音調(diào)（基音的頻率的高低）、響度（聲源的振幅大?。?、音品（泛音的多少，泛音的頻率和振幅共同決定的）．聲強：單位時間內(nèi)通過垂直于聲波傳播方向單位面積的能量．②噪聲：嘈雜刺耳的聲音，是妨礙人的正常生活和工作的聲音．噪聲已列為國際公害．

波的反射和折射

作為杰出的教學工作者，能夠保證教課的順利開展，高中教師要準備好教案，這是高中教師的任務(wù)之一。教案可以讓學生更好的吸收課堂上所講的知識點，幫助高中教師有計劃有步驟有質(zhì)量的完成教學任務(wù)。高中教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢？以下是小編為大家精心整理的“波的反射和折射”，歡迎大家與身邊的朋友分享吧！

第二節(jié)波的反射和折射
三維教學目標
1、知識與技能
（1）知道波面和波線，以及波傳播到兩種介質(zhì)的界面時同時發(fā)生反射和折射
（2）知道波發(fā)生反射現(xiàn)象時，反射角等于入射角，知道反射波的頻率，波速和波長與入射波相同
（3）知道折射波與入射波的頻率相同，波速與波長不同，理解波發(fā)生折射的原因是波在不同介質(zhì)中速度不同，掌握入射角與折射角的關(guān)系
2、過程與方法：
3、情感、態(tài)度與價值觀：
教學重點：惠更斯原理，波的反射和折射規(guī)律
教學難點：惠更斯原理
教學方法：課堂演示，flash課件
一.引入新課
1．蝙蝠的“眼睛”：18世紀，意大利教士兼生物學家斯帕蘭扎尼研究蝙蝠在夜間活動時，發(fā)現(xiàn)蝙蝠是靠高頻率的尖叫來確定障礙物的位置的。這種尖叫聲在每秒2萬到10萬赫茲之間，我們的耳朵對這樣頻率范圍內(nèi)的聲波是聽不到的。這樣的聲波稱為超聲波。蝙蝠發(fā)出超聲波，然后借助物體反射回來的回聲，就能判斷出所接近的物體的大小、形狀和運動方式。
2．隱形飛機F—117：雷達是利用無線電波發(fā)現(xiàn)目標，并測定其位置的設(shè)備。由于無線電波具有恒速、定向傳播的規(guī)律，因此，當雷達波碰到飛行目標(飛機、導(dǎo)彈）等時，一部分雷達波便會反射回來，根據(jù)反射雷達波的時間和方位便可以計算出飛行目標的位置。

雷達確定目標示意圖
由于一般飛機的外形比較復(fù)雜，總有許多部分能夠強烈反射雷達波，因此整個飛機表面涂以黑色的吸收雷達波的涂料。
一.波面和波線
波面：同一時刻，介質(zhì)中處于波峰或波谷的質(zhì)點所構(gòu)成的面叫做波面．
波線：用來表示波的傳播方向的跟各個波面垂直的線叫做波線．

二.惠更斯原理
荷蘭物理學家惠更斯

1.惠更斯原理：介質(zhì)中任一波面上的各點，都可以看作發(fā)射子波的波源，而后任意時刻，這些子波在波前進方向的包絡(luò)面便是新的波面。
2.根據(jù)惠更斯原理，只要知道某一時刻的波陣面，就可以確定下一時刻的波陣面。

二.波的反射
1.波遇到障礙物會返回來繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的反射．
2.反射規(guī)律
反射定律：入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi)，入射線與反射線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角。
入射角（i）和反射角（i’）：入射波的波線與平面法線的夾角i叫做入射角．反射波的波線與平面法線的夾角i’叫做反射角．

反射波的波長、頻率、波速都跟入射波相同．
波遇到兩種介質(zhì)界面時，總存在反射

三.波的折射
1.波的折射：波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射．
2.折射規(guī)律：
(1).折射角（r）：折射波的波線與兩介質(zhì)界面法線的夾角r叫做折射角．

2.折射定律：入射線、法線、折射線在同一平面內(nèi)，入射線與折射線分居法線兩側(cè)．入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中的速度跟波在第二種介質(zhì)中的速度之比：

當入射速度大于折射速度時，折射角折向法線.
當入射速度小于折射速度時，折射角折離法線.
當垂直界面入射時，傳播方向不改變，屬折射中的特例．
在波的折射中，波的頻率不改變，波速和波長都發(fā)生改變．
波發(fā)生折射的原因：是波在不同介質(zhì)中的速度不同．
由惠更斯原理，A、B為同一波面上的兩點，A、B點會發(fā)射子波，經(jīng)⊿t后，B點發(fā)射的子波到達界面處D點，A點的到達C點，

高中物理選修3-4知識點總結(jié)：電磁波，電磁波的傳播

高中物理選修3-4知識點總結(jié)：電磁波，電磁波的傳播

一、麥克斯韋電磁場理論
1、電磁場理論的核心之一：變化的磁場產(chǎn)生電場
在變化的磁場中所產(chǎn)生的電場的電場線是閉合的(渦旋電場)
理解:(1)均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定電場
(2)非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化電場
2、電磁場理論的核心之二：變化的電場產(chǎn)生磁場
麥克斯韋假設(shè):變化的電場就像導(dǎo)線中的電流一樣,會在空間產(chǎn)生磁場,即變化的電場產(chǎn)生磁場
理解:(1)均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定磁場
(2)非均勻變化的電場產(chǎn)生變化磁場
〖規(guī)律總結(jié)〗
1、麥克斯韋電磁場理論的理解:
恒定的電場不產(chǎn)生磁場
恒定的磁場不產(chǎn)生電場
均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場
均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場
振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場
振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場
2、電場和磁場的變化關(guān)系
二、電磁波
1、電磁場：如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場,那么這個變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場;這個變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場,變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的,形成不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場
這個過程可以用下圖表達。
2、電磁波：
電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播就是電磁波.
3、電磁波的特點：
(1)電磁波是橫波,電場強度E和磁感應(yīng)強度B按正弦規(guī)律變化,二者相互垂直,均與波的傳播方向垂直
(2)電磁波可以在真空中傳播,速度和光速相同.v=λf
(3)電磁波具有波的特性
三、赫茲的電火花
赫茲觀察到了電磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等現(xiàn)象.，他還測量出電磁波和光有相同的速度.這樣赫茲證實了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論，赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波。

電磁波的發(fā)射和接收

一名優(yōu)秀的教師在每次教學前有自己的事先計劃，作為教師就要精心準備好合適的教案。教案可以讓學生更好的吸收課堂上所講的知識點，幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學目標。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？小編為此仔細地整理了以下內(nèi)容《電磁波的發(fā)射和接收》，供大家借鑒和使用，希望大家分享！