高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册波的描述表格教学设计

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课程基本信息
学科
物理
年级
高二
学期
秋季
课题
3.2波的描述
教科书
书 名：物理选择性必修第一册教材
出版社：人民教育出版社出版社 出版日期：2022年5月
教学目标
1.能用描点法作横波的图像，理解波的图像的物理意义；
2.知道波的图像与振动图像的区别与联系；
3.理解波长、频率和波速的物理意义及其关系，并能其关系解决相关问题。
4.寻找波传播方向和质点振动方向相互推导方法。
教学内容
教学重点：
能用描点法作横波的图像，理解波的图像的物理意义
教学难点：
1.理解波长、频率、波速的意义及其关系。
2.能判断波的传播方向和振动方向。
教学过程
新课引入
观察水波，可以看出波在空间、时间上具有周期性，我们能否用图像的方法来描述一列波呢？如果能，坐标轴表示的是什么物理量？
新课教学
任务一：描绘横波的图像，理解横波图像的意义。
用照相机拍下绳子上横波的图像，启发学生去思索，尝试描述波动图像。必然涉及建立坐标系，及坐标轴的物理意义。
设计意图：通过启发学生去建立二维坐标系，及描绘横波波动图像，理解横波图像的物理意义，同时为对比振动图像奠定基础。
任务二：根据波形图明确波长、频率和波速之间关系。
动画演示横波的传播，让质点A振动一个周期，观察波形传播情况，及随后质点振动情况与质点A的关系。启发学生对角度定义波长，寻找出波长、周期、波速间关系，利用周期和频率的关系,进而引导学生推出。
给出 时声音在不同介质中传播速度，引导学生认识波速取决于介质。
引导性提问：不同频率声波在同一介质波长的关系？
设计意图：观察现象，引导学生多角度定义波长，来加深对波长的理解。观察波的传播情况，引导学生总结波长、频率和波速间关系。通过问题，引导学生利用波长、频率和波速间关系，分析波长取决于介质和频率。
任务三：对比振动图像和波动图像，理解其各自意义及之间的联系。
展示振动、波动图像形成及描述过程，启发学生主动分析出各自的物理意义。
设计意图：观察现象，通过对比，寻找振动图像和波动图像区别与联系。
任务四：寻找波传播方向和质点振动方向相互推导方法。
利用动画展示相隔较短时刻的两个波形图，引导学生观察分析各个质点振动方向，及波形平移方向（即波传播方向）间关系。
引导学生利用质点间的相互作用，分析前后质点运动关系，即靠近波源的质点带动临近远离波源的点。分析总结出判断波传播方向和质点振动方向的方法，即质点带动法和微平移法。
设计意图：观察质点振动和波形传播现象发现其间的关系，利用相互作用分析解释深入对其的理解。