机械波单元教学设计--人教版物理选择性必修一

中小学教育资源及组卷应用平台 “高中物理单元及课时教学精品课程”教学设计 单元基本信息 学科 物理 学校 河北省吴桥中学 年级 高二 设计者 耿荣华、杨麟霞 指导者 侯帅 课程标准 通过观察，认识波的特征。能区分横波和纵波。能用图像描述横波。理解波速、波长、频率的关系 知道波的反射和折射的现象，通过实验，了解波的干涉和衍射现象 通过实验，认识多普勒效应。能解释多普勒效应产生的原因。能列举多普勒效应的应用实例。 使用教材版本 2019人教版选择性必修一 单元名称 机械波 单元课时数 5课时 一、单元学习主题分析（体现学习主题的育人价值） 主题名称 机械波 主题概述 本章学习的是多质点运动的特征与规律。本章既是上一章机械振动的延伸，也是接下来学习电磁波的基础，在培养学生核心素养方面具有重要意义 主题学情分析 学生们学习了物体运动的知识，波动时物质运动的一种特殊形式，物质运动的基本特征与规律也适用于机械波。 学习条件支持 演示PPT，展台，实验器材 二、单元学习目标设计（基于标准、分析教材、结合学情，体现素养导向） 单元学习目标 （一）基于标准： 1、课程标准： （1）通过观察，认识波的特征。能区分横波和纵波。能用图像描述横波。理解波速、波长、频率的关系 （2）知道波的反射和折射的现象，通过实验，了解波的干涉和衍射现象 （3）通过实验，认识多普勒效应。能解释多普勒效应产生的原因。能列举多普勒效应的应用实例。 2、标准解读： （1）要求学生通过观察视频中运动员彩带的运动。认识到波是振动和能量的传播形式，彩带中各质点围绕平衡位置上下振动， 并不随波传播。横波和纵波的区分主要是在质点的振动方向与波的传播方向是垂直还是在一条直线上。学生会在波的振动图像上找出周期，振幅，根据图像列出振动方程，在波的波动图像中得出波长，振幅。理解波长、频率和波速是描述波的特性的物理量，清楚知道波的周期和频率由波源决定， 波速与介质有关，能应用波速、频率、波长三者的关系解决问题。 （2）初中阶段已经学过光的折射、反射定律，波的反射和折射通过与其类比得出其规律。让学生知道干涉和衍射是波所特有的两个现象， 认识波的叠加是波的干涉的基础，知道只有两列波的频率相同、相位差恒定、振动方向相同时，两列波才能发生干涉。可通过演示图片展示水波会绕过礁石继续传播，得出发生明显衍射现象的条件是障碍物或缝的尺寸比波长小。 （3）视频播放救护车驶过我们身边时的录像，引导学生听音调的变化，让学生认识多普勒效应，然后让学生应用所学习的波的知识，解释多普勒效应产生。可通过网络信息查找多普勒效应的应用。 素养目标： （1）物理观念 认识波是运动的一种形式，波的运动是介质中的质点间相互作用的结果。同样，波的反射、折射、衍射与干涉现象也都是波与介质相互作用的结果。多普勒效应是运动的相对性的结果，充分体现了运动与相互作用观念。 （2）科学思维 教材从实际问题出发来启发学生思考，渗透了模型建构、推理论证和质疑创新的思想，具体体现在横波与纵波两种理想模型的提出，描述波的两种方法（图像法与解析法）的介绍，波动衍射条件和干涉条件的总结，多普勒效应模型的建立。 （3）科学探究 在研究波能发生明显衍射的条件时，首先从现象（绕射）来引出问题（为什么会绕射），其次通过水中的波进行实验（各种缝宽的试用），最后总结出结论（狭缝宽度和障碍物尺寸与水波波长相当或更小，会发生明显的衍射），这是一个科学探究的过程。在分析波的干涉现象时，用反证法得出产生稳定的干涉需要满足两列波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致， 这是基于证据得出结论的过程。 （4）科学态度与责任 分析多普勒效应的产生原理后，并介绍了多普勒效应的应用如 ... ...