《机械波》教学设计2

约8690字。
　　§2   机械波 
　　教学目标： 
　　1．掌握机械波的产生条件和机械波的传播特点（规律）； 
　　2．掌握描述波的物理量——波速、周期、波长； 
　　3．正确区分振动图象和波动图象，并能运用两个图象解决有关问题 
　　4．知道波的特性：波的叠加、干涉、衍射；了解多普勒效应 
　　教学重点：机械波的传播特点，机械波的三大关系（波长、波速、周期的关系；空间距离和时间的关系；波形图、质点振动方向和波的传播方向间的关系） 
　　教学难点：波的图象及相关应用 
　　教学方法：讲练结合，计算机辅助教学 
　　教学过程： 
　　一、机械波 
　　1．机械波的产生条件：①波源（机械振动）②传播振动的介质（相邻质点间存在相互作用力）。 
　　2．机械波的分类 
　　机械波可分为横波和纵波两种。 
　　（1）质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。 
　　（2）质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。 
　　分类    质点的振动方向和波的传播方向关系    形状    举例 
　　横波    垂直    凹凸相间；有波峰、波谷    绳波等 
　　纵波    在同一条直线上    疏密相间；有密部、疏部    弹簧波、声波等 
　　说明：地震波既有横波，也有纵波。 
　　3．机械波的传播 
　　（1）在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。波速、波长和频率之间满足公式：v=λf。 
　　（2）介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动，是变加速运动，介质质点并不随波迁移。 
　　（3）机械波转播的是振动形式、能量和信息。 
　　（4）机械波的频率由波源决定，而传播速度由介质决定。 
　　4．机械波的传播特点（规律）： 
　　（1）前带后，后跟前，运动状态向后传。即：各质点都做受迫振动，起振方向由波源来决定；且其振动频率（周期）都等于波源的振动频率（周期），但离波源越远的质点振动越滞后。 
　　（2）机械波传播的是波源的振动形式和波源提供的能量，而不是质点。 
　　5．机械波的反射、折射、干涉、衍射 
　　一切波都能发生反射、折射、干涉、衍射。特别是干涉、衍射，是波特有的性质。 
　　（1）干涉   产生干涉的必要条件是：两列波源的频率必须相同。 
　　需要说明的是：以上是发生干涉的必要条件，而不是充分条件。要发生干涉还要求两列波的振动方向相同（要上下振动就都是上下振动，要左右振动就都是左右振动），还要求相差恒定。我们经常列举的干涉都是相差为零的，也就是同向的。如果两个波源是振动是反向的，那么在干涉区域内振动加强和减弱的位置就正好颠倒过来了。 
　　干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件： 
　　①最强：该点到两个波源的路程之差是波长的整数倍，即δ=nλ 
　　②最弱：该点到两个波源的路程之差是半波长的奇数倍，即  
　　根据以上分析，在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强；振动减弱点始终减弱。 
　　至于“波峰和波峰叠加得到振动加强点”，“波谷和波谷叠加也得到振动加强点”，“波峰和波谷叠加得到振动减弱点”这些都只是充分条件，不是必要条件。 
　　【例1】  如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷。关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说