人教版高中物理選擇性必修1第3章第1節波的形成教學設計

課題波的形成單元3學科物理年級高二

本節主要研究機械波的形成過程，定性認識波的一些基本特征。教材首先引導學生觀

察和分析繩波是如何產生與傳播的，讓學生了解繩波在整體上看是列凹凸相間的波形在傳

播，而在個體上看是繩中各質點隨時間上下振動，各質點在同一時刻位移不同，同一質點

在不同時刻位移不同，從而幫助學生初步建立波動的觀念。然后根據波的傳播方向與振動方

向的關系給出橫波和縱波的定義，建立波的傳播的兩種模型。最后給出機械波的概念，通過

一定的分析和推理讓學生得到形成機械波的條件，從而知道機械波具有哪些主要的物理特

征。機械波的形成過程是本節課的重點和難點，對波的形成的分析和推理凸顯對學生科學思

教材

分析維的培育。

波動是一種特殊的運動，通過對波的學習可以深化學生的運動觀念，但學生對波的認識

和理解需要一個過程，教學中不可急于求成，應該注意選擇恰當的教學方式。教師可通過播

放錄像、動畫，組織小組實驗或體驗活動等方法為學生提供豐富的感性材料。然后重點分析

波的形成過程，在學生親身體驗和實驗觀察的基礎上對波動現象進行分析和推理，從而建立

對機械波的認識。注意運用學生已有的運動學和動力學知識來分析和研究波的基本特征和規

律。

物理觀念：知道什么是機械波？能區分橫波和縱波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏

教學

部。

目標

科學思維：知道機械波的形成條件及過程。

與核

心素科學探究：通過觀察和分析，認識波是振動的傳播，知道波在傳播振動形式的同時也傳

養播能量和信息。

重點知道機械波的形成條件及過程。

難點知道機械波的形成條件及過程。

教學過程

教學環節教師活動學生活動設計意圖

導入新課在藝術體操的帶操表演中，運動員手持細棒抖觀察彩帶從生活實

動彩帶的一端，彩帶隨之波浪翻卷。彩帶上的波浪的運動情況，際出發，激起學

向前傳播時，彩帶上的每個點也在向前運動嗎?思考彩帶上的生興趣，引出新

點是否也向前課。

運動。

講授新課播放視頻，演示實驗

隨風飄揚的紅旗——是振動在紅旗上的傳播

水面泛起的漣漪——是振動在水中的傳播結合實讓學生通過

運動員手中飛舞的彩帶——是振動在彩帶上例，思考機械觀察現象總結知

的傳播。波產生的條識。提高學生的

振動的傳播稱為波動，簡稱波。機械振動在介件？觀察能力。

質中的傳播——機械波

一、波的產生條件

波的產生必須同時滿足兩個條件：波源和介質

①波源：能夠產生振動的物體或物體的一部

分，又稱振源

②介質：傳播振動的媒介物，如：空氣、水、

繩等等

二、波的形成

觀察繩波

的形成過程，

閱讀教材理解

波是如何形成

的。

（設置動畫，顯示繩波產生的原理）

三、波傳播的特點

問題1：各質點隨波遷移嗎？

各質點并不隨波遷移，只是上下振動

完成思考

問題2：各質點做什么運動？

問題，并嘗試通過小組討

各質點以剛開始靜止的位置(平衡位置)為中

畫出沒經過一論的形式，提高

心做機械振動

段時間后波的學生對波的形成

問題3：各質點的起振方向相同嗎?

圖像。過程的理解。

起振方向相同，都是先向上振動

在畫波的圖

像的過程中提高

學生的作圖能力

和空間想象能

力。

問題4：各質點振幅相等嗎?

相等

問題5：各質點振動周期和頻率都相等嗎？與

波源的周期頻率有關系嗎？

相等且都等于波源的周期和頻率。各質點做的

是受迫振動

問題6：各質點振動有先后順序嗎？

在空間上由近及遠依次振動，在時間上由近及

遠依次振動

總結波的小結知識

問題7：波源停止運動后，各質點如何運動？

形成和波的特點，梳理前面的

各質點逐漸依次停止運動，距波源越遠，停止

點。幾個思考問題。

運動越晚。

形成知識脈絡。

小結：

完成課堂

練習。

課堂練習1、(多選)關于機械波的形成和傳播,

下列說法正確的是()

A.物體做機械振動,一定產生機械波

B.后振動的質點總是跟著先振動的質點重復

振動,只是時間落后

C.同一機械波參與振動的所有質點有相同的

頻率

D.機械波傳播過程中各質點隨波遷移,波的傳

播也是振動能量的傳遞

解析:只有物體做機械振動,而其周圍沒有傳

播這種振動的介質,不可能形成機械波,故選項A錯

誤;任何一個振動的質點都是由波源帶動的,并將

振動傳播開來,所以后一質點總是落后前一質點,

故選項B、C正確;形成機械波的各個質點,只在平

衡位置附近往復運動,并沒有隨波遷移,離振源遠閱讀教

的質點振動的能量是通過各質點的傳遞從振源獲材，總結橫波觀察縱波和

得的,故選項D錯誤。和縱波的特橫波的區別，更

答案：BC點。好的理解縱波和

四、橫波與縱波橫波的概念。

1、橫波：質點振動方向與波的傳播方向互相

垂直的波.

①特征：凸凹相間，具有交替出現的波峰和波

谷.

②僅在固體中傳播

2、縱波：質點振動方向與波的傳播方向在一

條直線上的波.

①特征：疏密相間，具有交替出現的密部和疏

部.

②可在固體、液體和氣體中傳播

課堂練習2、下列關于橫波、縱波的說法正確

的是()

A.同一波源在同一介質中形成的機械波中可

同時具有橫波和縱波

B.由于橫波、縱波的振動方向與波的傳播方向

的關系不同,因此橫波、縱波不可能沿同一方向傳

播

C.橫波、縱波在同一介質中的傳播速度一定相

等

D.只要存在介質,不管是固體、液體或氣體,均

可傳播橫波和縱波

解析:同一波源產生的波中可同時具有橫波、

縱波,如地震波,故選項A正確;雖然傳播這兩種波

的介質質點振動方向與波傳播方向的關系不同,但

并不妨礙兩者沿同一方向傳播,故選項B錯誤;在同

一介質中,橫波和縱波傳播速度一般不同,如地震

波中縱波比橫波傳播得快,故選項C錯誤;橫波可以總結波動通過總結和

在固體內傳播,不可以在液體、氣體中傳播,而縱波和振動的區別對比，更好的理

可在固體、液體和氣體中傳播,故選項D錯誤。與聯系。解波動和振動。

答案：A

課堂練習3、(多選)關于振動和波的關系,下列

說法正確的是()

A.振動是形成波的原因,波動是振動的傳播

B.振動是單個質點呈現的現象,波動是許多質

點聯合起來呈現的現象

C.波的傳播速度就是質點振動的速度

D.有波動一定有振動,有振動一定有波動

解析:由于介質中的各部分存在相互作用,所

以某一點的振動會引起相鄰部分質點發生振動,這

樣振動就由近及遠傳播開去而形成波,故選項A、B

正確;波的傳播速度和質點振動的速度沒有關系,

故選項C錯誤;有波動一定有振動,但有振動不一定

有波動,故選項D錯誤。

答案：AB

拓展提高1、(多選)關于橫波和縱波,下列說法正確的是

()完成拓展通過完成拓

A.質點的振動方向和波的傳播方向垂直的波提高練習題。展提高練習題，

叫橫波鞏固基礎知識。

B.質點振動方向跟波的傳播方向在同一直線

上的波叫縱波

C.橫波有波峰和波谷,縱波有密部和疏部

D.地震波是橫波,聲波是縱波

解析:根據橫波和縱波的定義知,選項A、B、C

正確;聲波是一種縱波,但地震波中既有橫波,又有

縱波,故選項D錯誤。

答案：ABC

2、(多選)下列關于機械波概念的說法正確的

是()

A.質點振動的方向總是垂直于波傳播的方向

B.橫波和縱波可同時存在于介質中

C.機械波傳播的不僅僅是運動形式,還能傳遞

能量,傳遞信息

D.橫波中質點不隨波遷移,縱波中質點隨波遷

移

解析:機械波包括橫波和縱波,橫波中質點振

動方向與波的傳播方向垂直,縱波中質點振動方向

和波的傳播方向在同一直線上,故選項A錯誤;振動

質點只是在平衡位置附近振動,都不隨波遷移,故

選項D錯誤;橫波和縱波可以同時在介質中傳播,它

們傳播運動形式的同時還傳遞能量和信息,故選項

B、C正確。

答案：BC

3、(多選)關于波的傳播,下列說法正確的是

()

A.相鄰質點間必有相互作用力

B.各質點都在各自的平衡位置附近做受