12.驻波教学设计.pdf
课程课程章节章节第十一章：机械波第十一章：机械波4545 分钟分钟1 1 大学物理大学物理 C C课堂时间课堂时间名称名称名称名称11.511.5 驻波驻波1 1、驻波方程、驻波方程主要主要2 2、驻波的特点、驻波的特点内容内容教教学学3 3、半波损失、半波损失内容内容结构结构本节在上节波的叠加和干涉的基础上，进行了加深，对驻波的形成条件起到了至本节在上节波的叠加和干涉的基础上，进行了加深，对驻波的形成条件起到了至衔接衔接关重要的作用。并为半波损失的形成进行了铺垫，起了承上启下的作用。关重要的作用。并为半波损失的形成进行了铺垫，起了承上启下的作用。知识知识与与应用应用1、掌握驻波的形成条件，并掌握不同时间下驻波形成的图形，以及驻波方程的推导。2、掌握驻波的特点，并了解之间的差别。3、学会用半波损失解释相应的物理现象。方法方法与与思维思维教学教学目标目标2、通过观察现象得出驻波方程，用数学方法表述出来，培养学生获取信息、处理信息的能力，体会处理问题的方法。3、经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物体运动。观念观念与与精神精神1、通过观察驻波形成现象的实例引入学习，要让学生丰富相关的感性知识，同时学会用科学的思维看待事实。2、培养学生的好奇心，鼓励学生积极寻求答案，尊重实证，培养学生正确的科学态度。3、渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想，帮助学生建立辩证唯物主义的世界观。知识知识基础基础学情学情分析分析思维思维特点特点前一节已经对波的叠加和干涉有了一定的理解和应用，以及对波的形成有了初步前一节已经对波的叠加和干涉有了一定的理解和应用，以及对波的形成有了初步的学习，有利于本堂课程的教学。的学习，有利于本堂课程的教学。学生在高中物理内容中已经接触过驻波，成了深刻的前概念，这对本次教学内容中驻波方程的推导带来一定难度。本次内容应着重强调驻波形成的条件，训练学生运算的思维，并能将其运用于实际问题的解决。教学教学内容内容11、通过归纳演绎，培养学生的抽象逻辑思维能力，分析问题和归纳总结的能力。教学教学过程过程教学内容教学内容时间时间分配分配教学策略教学策略及及教学教学安排安排知识回顾1.惠更斯原理约 52.波的叠加原理3.波的干涉一、驻波的产生一、驻波的产生1.通过模型展示驻波产生的条件。1.提问点评。2.进一步强化波的特性，分钟为下一步驻波形成方程的推导奠定基础。导入1.模型展示驻波的产生条件，增强学生的感性认知，约激发学生学习物理的兴10趣，并有效促进理性认知分钟的转化。2.振幅、传播速度都相同的两列相干波，在同一直线上沿相反方向传播时叠加而形成的一种特殊的干涉现象.1.通过由浅入深的讨论得到驻波方程，并分析不同的时间下，驻波的形成图形，引导学生进行演绎思维的训练。2.PPT 课件展示图片。二、驻波方程二、驻波方程1.1.正向正向y1 A cos 2(t 2.2.负向负向xx)y2 A cos 2(t 已知：已知：授课)约25分钟xA 表示振幅，表示圆频率；入射波和反射波的初相位相同且为零；设问：设问：合成波的方程讨论结果：讨论结果：y y1 y2A cos2(t x)A cos2(t)2Acos 2xcos 2t即驻波方程。22.根据驻波方程，引导学生发现自然真理的公式抽象并能够欣赏自然的简单美，引导学生更深层次的思考和探究。3.启发学生自己由浅入深、由简入繁、由个别到一般问题逐层深入的探讨，调动学生积极参与高斯定理的证明过程，从而完成知识的深入理解和内化。3三、驻波的特点三、驻波的特点1.1.波腹与波节波腹与波节驻波振幅分布特点驻波振幅分布特点驻波方程y 2Acos2振幅2Acos2xxcos2tx随 x 而异，与时间无关.使cos2 x 0即2 1(k)k 0,1,2,为波节的位置2x同理，2 k k 0,1,2,为波腹的位置4.PPT 课件展示与板书推导结合，逐层推进，条理清晰加深印象。2.2.驻波相位的分布特点驻波相位的分布特点相邻两波节之间质点振动同相位，任一波节两侧振动相位相反，在波节处产生的相位跃变.（与行波不同，无相位的传播）.四、半波损失四、半波损失定义：定义：当波从波疏介质垂直入射到波密介质，被反射到波疏介质时形成波节.入射波与反射波在此处的相位时时相反,即反射波在分界处产生的相位跃变，相当于出现了半个波长的波程差，称半波损失.总结约 51.引导学生总结本节内分钟容，梳理知识线索，并小结小结41 1、驻波方程驻波方程2 2、驻波的特点驻波的特点3、半波损失半波损失通过例题和联系进行强化。学科学科动态动态1 1、弦线上的驻波、弦线上的驻波前沿前沿2 2、空气中驻波、空气中驻波3 3、管弦乐器的工作原理、管弦乐器的工作原理教学教学课程课程资源资源共享共享及及课外课外资源资源课外课外推荐推荐内容内容资源资源1 1、大学物理简明教程附录矢量的加法和减法、大学物理简明教程附录矢量的加法和减法2 2、大学物理简明教程附录矢量合成的解析法、大学物理简明教程附录矢量合成的解析法3 3、大学物理简明教程附录矢量的模和单位矢量、大学物理简明教程附录矢量的模和单位矢量1 1、燕山大学大学物理精品课程、燕山大学大学物理精品课程http:/ 2、西北工业大学大学物理精品课程、西北工业大学大学物理精品课程http:/ 3、物理、物理 http:/ 驻波驻波复习：.惠更斯原理：介质在波阵面上的各点，都可以看作是发射子波的波源，其后任意时刻这些板书板书设计设计子波的包迹就是新的波阵面。波的叠加原理波的干涉：频率相同、振动方向相同、在二、驻波的特点二、驻波的特点相遇点的相位相同或相位差恒定。1.1.波腹与波节波腹与波节驻波振幅分布特点驻波振幅分布特点一、一、驻波方程驻波方程1 1、正向正向2 1(k)k 0,1,2,为波节的位置2x5y1 A cos 2(t 2 2、负向负向xx)2 x k k 0,1,2,为波腹的位置2.2.驻波相位的分布特点驻波相位的分布特点y2 A cos 2(t 3 3、合成波的方程合成波的方程)相邻两波节之间质点振动同相位，任一波节两侧振动相位相反，在波节处产生的相位跃变.（与行波不同，无相位的传播）.三、半波损失三、半波损失y y1 y2 2Acos 2xcos 2t当波从波疏介质垂直入射到波密介质，被反射到波疏介质时形成波节.入射波与反射波在此处的相位时时相反,即反射波在分界处产生的相位跃变，相当于出现了半个波长的波程差，称半波损失.重点重点与与难点难点重点、难点重点、难点：驻波方程、波腹和波节策略：策略：由浅入深、有特殊到一般。分析驻波的产生依据归纳总结驻波方程分析讨论驻波的特点举例对策对策 驻波的形成条件以及方程的适用范围。方法方法提问点评、讲述人物故事、多媒体视频实验演示、黑板图示和公式推导、PPT 课件展示、手段手段例题演练、反馈和总结。教具教具多媒体教学辅助系统（图片及视频资料），黑板（推导演草）。作业作业11-911-91.理解波传播过程中的半波损失？2.何谓半波损失？在什么情况下需要考虑半波损失？教师根据实际教学过程进行教学评价，反映本节课的成功及遗憾之处，提出改进建议等。思考思考教学教学评价评价与与教学教学反思反思评价效果出色较好一般其他说明教师教学方面教学内容完成情况学生学习方面参与的积极性重难点理解程度学习综合效果重点讲授难点破解教学策略学习态度6教学反思7
