生讨论后得出:过去研究的运动都是单个或几个质点的运动,而机械波这种运动形式却是无数个质点的集体运动。
师点评:这是我们第一次研究多个质点的集体运动。
投影出示问题2:再次观察一次绳波与弹簧波的演示,说出各质点在做什么运动?(如果学生看不出来,演示中在绳和弹簧的某处系上红绳,并提醒眼睛盯着红绳看)
生讨论后得出:机械振动或说成振动(若学生说成简谐运动注意纠正),老师指明在怎样振动。
投影出示问题3:再一次观察绳波与弹簧波的演示,说出这两种波的最大区别是什么?
学生讨论回答出问题后,老师给出横波、纵波概念;波峰与波谷、疏部与密部概念(看课本即可)。指出声波为纵波,课本图12.1-6。
投影出示问题4:再一次观察绳波与弹簧波的演示,各质点不沿波动方向迁移,但是确实看到有东西在迁移,是什么?
生讨论后得出:波的形状在迁移,如波峰、波谷;疏部、密部。
投影出示问题5:再一次观察绳波演示,说出各质点的振动有无区别?(若看不出可提醒从相位方面考虑;如果学生还是看不出,老师用双手拉直绳子水平上下运动,提问:绳上多个质点同时运动,而且都是振动,为什么没有形成波动?)
生讨论后得出:振动步调或相位不同,沿传播方向各质点的振动相位依次落后。
师:由于人们认识到了波动中各质点之间这种步调差异的规律,反过来利用此规律就可以模拟波动。
演示:小球横波(课件),竖线纵波(课件),人浪视频,霹雳舞视频(同时用课件说明小球或竖线不迁移,峰、谷;密部、疏部向前平移。眼睛盯着1、2两个球,2球的相位或步调总比1球滞后。)
教师总结并板书:(或直接投影给出,给3分钟让学生记笔记)
一、机械波的运动规律
1.机械波是大量质点的同时运动。
2.各质点均在自己平衡位置两侧机械振动,并不沿波的传播方向迁移,发生迁移的是波形。
3.振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波,波峰与波谷;振动方向与波的传播方向在一条直线上的波叫纵波,疏部与密部,声波为纵波。
4.各质点的振动步调不同,沿传播方向振动相位依次落后。
二、理性认识波动,探究波动成因
师:以上我们讨论的是波动的运动规律,那么各质点为什么这样运动呢?
投影出示问题:如果我们把最先振动的质点叫波源,那么波源振动起来后,为什么其他质点也会振动起来,但是在相位上又依次落后呢?以绳波为例谈一谈自己的看法?
生讨论后得出:绳子各部分之间有相互作用力,依靠此力的作用,与波源相邻的质点会被波源带动起来,这个点振动起来后,又会带动他的相邻点振动......,这样每个点被带动,同时又带动下一个点,振动被传播出去;又由于前点先动,后点才会跟着动,所以必然造成振动相位的滞后,所以波动形成.