前 言 为了帮助教师使用好《全日制普通高级中学教科书(试验修订本·必修加选 修)物理第二册》,为教学提供一些参考,我们编写了这本教师教学用书.内容包 括各章教材的说明和教学参考意见. 各章教材的说明和教学参考意见,包括教材分析和教学要求,练习和习题解 答, 实验指导和参考资料四部分. 教材分析和教学要求部分对全章教材进行了分析, 并对每一节教材提出具体的教学要求和教学建议.练习和习题解答部分给出了课本 中全部练习和习题的解答.实验指导部分提出了进行演示实验,学生实验和小实验 的注意事项和参考意见.参考资料部分提供了辅助教学的资料,内容包括重要的物 理史实和有关的现代科学技术知识和资料等. 参加本书编写的有:张同恂,扈剑华,彭前程,杜敏,张颖,张晓东,刘炳 升,仲扣庄,项振中,都国雄,于冬亮.此外,刘桂荣,夏蒙森,方兴等提供了部 分实验资料.本书责任编辑是张颖,绘图是何慧君.张同恂,杜敏审阅了全部书稿.
第 十 章 机 械 波 这一章教材是根据教学大纲必修加选修物理课所规定的下述教学内 容和要求编写的:
内容和要求 演示 机械波( A ) 横波和纵波( A ) 横波的形成和传播 横波的图象( B ) 纵波的形成和传播 波长,频率和波速的关系( B ) 波的叠加( A ) 波的干涉和衍射现象( A ) *驻波 声波( A ) 超声波及其应用 多普勒效应( A ) 水波的反射和折射 水波的干涉和衍射 *驻波 声波的干涉 声音的共鸣

一,教材分析和教学要求 概 述 本章在机械振动的基础上讲述波的基本知识.有关波的共性 的知识,如波的描述(波长,频率,波速),波的传播规律,波的图象, 波的反射和折射,波的干涉,衍射等等,也是以后学习电磁波,光波的 基础. 根据新大纲的要求,波动部分比现行教材有所加强,表现为内容有 所扩展,讲法有所改变,希望在有限的学时内,学生能更有效地学得知 识.如介绍了平面波和球面波,增加了一节必学内容"多普勒效应"和 两节选学内容"驻波","波的反射和折射".这些知识在现代生活中 有广泛的应用,多数国外教材都将它们列为必学内容.我们这样安排, 是提供给教师一个选择的余地,尽量让学生对波的认识更丰满,更深入 些. 波动是高中物理的一个难点.主要是因为,它需要学生想象多个质 点同时又不同步的运动,从整体上看,形成波在空间的传播.这对学生 的理解力和空间想象力有较高的要求.课本中尽量用形象的比喻,图示 和分析来帮助学生理解,并抓住主干,以便切实让学生理解最主要,最 基本的知识,和通过学习知识提高能力. 单 元 划 分 本章可分为三个单元: 第一单元 第一节至第三节.讲波的产生,传播和描述. 第二单元 第四节至第七节.讲波的特有现象:反射,折射,干涉 和衍射. 第三单元 第八节.介绍多普勒效应. 第四单元 第九节.介绍次声,超声及其应用. (一 )波 的 形 成 和 传 播 教学要求: 1.知道直线上机械波的形成过程. 2.知道什么是横波,知道波峰和波谷;知道什么是纵波,知道疏部 和密部. 3.知道"机械振动在介质中的传播,形成机械波".知道波在传播 运动形式的同时也传递了能量. 说明: 1.波是一种重要而普遍的运动形式,也是高中物理的一个难点.课 本先从大量生活实例引入, 从单个波即脉冲开始讲解波的产生和传播. 通 过比喻,模拟和图片,使学生比较形象地,步步深入地认识波是如何形 成的. 学生对波的认识和理解需要有一个过程.这个过程,也是提高学生 的空间想象能力和思维能力的过程.教学中不可急于求成,注意多举学 生常见的和易于理解的例子,并通过比喻,模拟等帮助学生逐步体会和 理解.有条件的还可以播放录像或模拟动画,以帮助学生真正理解. 2.波在传递运动形式的同时,也传递能量和信息.这一重要结论, 要让学生通过学习明确起来.
 (二 )波 的 图 象 教学要求: 1.理解波的图象的意义.知道波的图象的横,纵坐标各表示什么物 理量,知道什么是简谐波. 2.能在简谐波的图象中指出波长和质点振动的振幅. 3.已知某一时刻某简谐波的图象和波的传播方向,能画出下一时刻 的波的图象,并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向. 说明: 1.波的图象是波的一种数学表示.课本着重讲清波的图象是表示各 个质点在某一时刻的位移.对此,学生在初学时并不容易理解.首先要 让学生弄清,波的图象中横坐标,纵坐标各表示什么物理量;然后要让 学生明白波的图象是某一时刻介质中各个质点运动情况的"定格",借 用"定格"这一比喻,可能有助于学生理解. 2.学生真正理解了"波的图象是表示各个质点在某一时刻的位移", 就比较容易达到教学要求的第三点,而且,这一教学要求也能检验学生 是否对波的图象真正理解了.要做到这一点,不可操之过急,也不宜急 于教给学生一些形式上的所谓"简便"方法让学生死记,必须让学生从 波的图象的意义来理解.本节的"思考与讨论"及节后的练习都是为此 而设的. 3.学生容易将波的图象和振动图象相混淆.可以在讲清波的图象以 后,引导学生对照课本节后花纹线框中的内容,把振动图象与波的图象 相比较,通过比较,不但将它们区分清楚,而且实际上对每一种图象也 会有更深入的认识. 4.波的图象是这一章的教学重点之一,也是教学的难点.教学中应 根据实际情况,采用多种教学手段(也包括录像及计算机模拟等)帮助学 生在头脑中形成正确的物理图景.即便如此,学生对波的认识仍需要一 个过程,这一过程也就是学生抽象思维能力提高的过程.这一点在教学 中应予以充分注意. 5.对于纵波的图象,对全体学生不做要求.在学生对波的认识尚不 清楚时,讲了,会使一部分学生更加"糊涂".对于学习基础较好或学 有余力的学生,可引导他们学习打"*"的选学内容"补充说明",以加 深对波的图象的理解. (三 )波 长 , 频 率 和 波 速 教学要求: 1.理解波长,频率和波速的物理意义. 2.理解波长,频率和波速之间的关系,并会应用这一关系进行计算 和分析问题. 说明: 1. 波长, 频率和波速是描述波的物理量, 要让学生切实理解它们. 要 使学生清楚地知道:波源以某一频率振动时,在波的传播过程中,介质

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