2022年波的图象物理教案.docx

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1、2022年波的图象物理教案教学目标1、明确波图象的物理意义2、能够从波的图象中求解：波长和振幅；已知波的传播方向求各个质点的振动方向，或已知某一质点的振动方向确定波的传播方向；会画出经过一段时间后的波形图；质点通过的路程和位移3、明确振动图象与波动图形的区分4、通过学习使学生能用图象描述波的特点教学建议本节难点是理解横波图象的物理意义，要求会“识读”横波图象，能够弄清横波图象和振动图象的区分驾驭波有三个基本要素，即某一时刻的波形图、质点的振动方向和波的传播方向；波还有两个特性，即双向性(在不注明波的传播方向的状况下，波的传播方向有两种可能)和重复性(经过周期的整数倍时间后，波形图是完全一样的)

2、探讨波的“三要素”之间的关系时，留意波的“两个特性”，这是我们解决波的问题的关键由波的图象可以求什么?(1)从图象上可以干脆读出振幅(留意单位)(2)从图象上可干脆读出波长(留意单位)(3)可求任一质点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向)(4)在波传播方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向(5)可确定各质点振动的加速度方向教学设计示例教学目标：1、明确波的图象的物理意义。2、从波的图象中会求：波长和振幅；已知波的传播方向求各个质点的振动方向，或已知某一质点的振动方向确定波的传播方向；会画出经过一段时间后的波形图；质点通过的路程和位移。3、明确振动图象与波动图形的区分

3、。4、通过学习使学生能用图象描述波的特点。教学重点：波的图象的物理意义教学难点：波的图象的应用教学过程 (一)引入新课： 机械波是机械振动在介质里的传播过程（如绳波），从波源起先，随着波的传播，介质中的大量质点先后起先振动起来，虽然这些质点只在平衡位置旁边做重复波源的振动。但由于它们振动步调不一样，所以，在某一时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。（如右图：是绳波在某一时刻的形态，即波的图象）为了从总体上形象地描绘出波的运动状况，物理学中采纳了波的图象。同学们可以思索，波的图象是什么？学生举例：足球赛场上的“世界波”，也可请同学集体表演“世界波”老师举例：水波，演示水波的试验，让学生理解波

4、的图象是某一时刻的“照片”。老师提问：那么怎样画图象呢？(二)新授课：1、波的图象：在直角坐标系中：横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置与参考点的距离。纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。请学生把绳波的图象表示出来。在某一时刻连接各位移矢量的末端所得到的曲线就形成了波的图象，横波的图象与纵波的图象形态相像，波的图象又叫波形图。简谐波的图象是一条正弦或余弦曲线。2、波的图象的物理意义： 波的图象表示介质中各质点在某一时刻(同一时刻)偏离平衡位置的位移的空间分布状况。在不同时刻质点振动的位移不同，波形也随之变更，不同时刻的波形曲线是不同的。图2表示经过丛时间后的波的形态和各质点的位移

5、。 从某种意义上讲，波的图象可以看作是“位移对空间的绽开图”，即波的图象具有空间的周期性；同时每经过一个周期波就向前传播一个波长的距离，虽然不同时刻波的形态不同，但每隔一个周期又复原原来的形态，所以波在时间上也具有周期性。 3、从波的图象上可获得的物理信息例1、如图3所示为一列简谐波在某一时刻的波的图象。 求：(1)该波的振幅和波长。 (2)已知波向右传播，说明A、B、C、D质点的振动方向。 (3)画出经过T4后的波的图象。 解：(1)振幅是质点偏离平衡位置的最大位移，波长是两个相邻的峰峰或谷谷之间的距离，所以振幅A5cm，波长20m。 (2)依据波的传播方向和波的形成过程，可以知道质点B起先

6、的时间比它左边的质点A要滞后一些，质点A已到达正向最大位移处，所以质点月此时刻的运动方向是向上的，同理可推断出C、D质点的运动方向是向下的。(3)由于波是向右传播的，由此时刻经T4后波的图象，即为此时刻的波形沿波的传播方向推动T4的波的图象，如图4所示。请学生探讨：1.若已知波速为20ms，从图示时刻起先计时，说出经过5s，C点的位移和通过的路程。2、若波是向左传播的，以上问题的答案应如何?3、从波的图象可以知道什么?总结：从波的图象上可获得的物理信息是：(1)波长和振幅。(2)已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。(若已知某一质点的振动方向也可确定波的传播方向。可以提出问题，启发学生思索。

7、)(3)经过一段时间后的波形图。(4)质点在一段时间内通过的路程和位移。例题2、一列简谐横波，在t=0时波形如图78所示，P、Q两点的坐标分别为-1m、-7m，波的传播方向由右向左，已知t=0.7s时，P点其次次出现波峰，则：此波的周期是多少？此波的波长是多少？当t=1.2s时P点的位移？从t=0到t=1.2s质点P的路程是多少？ 思路分析：由t=0时刻的波形图 由右向左传播可知：以后每个质点起先振动时应向上振动，而波传播到P点需半个周期，当t=0.7s时，P点其次次出现波峰，可见P点在0.7s内完成了 次全振动，则可求得波的周期。质点在一个周期内的路程是4A。解：由分析可知： T=0.7 T=0.4s。由波的图象可知：=4cm由分析可得：x=0由分析可得：s=1.54A=1.542=12cm布置作业：练习一的1、2、3。