波的图象-说课稿-教案.doc

(完整word)波的图象 说课稿 教案
波的图象
教学目标：
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，知道什么是简谐波及其特点。
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.
教学重点:
1、理解波的图象的物理意义。
2、理解波的图象的应用。
教学难点：振动图像与波的图像的区别与联系。
教学过程:
(一）复习提问，引入新课
1、什么是机械波？
2、产生机械波的条件是什么？
3、机械波的形成原因是什么？
4、机械波的传播特点是什么？
5、机械波分为哪二种？各有什么特点？
（二）新课教学
1、波的图象的建立
（1）学生阅读课文，回答下列问题：
①波的图象中横坐标和纵坐标轴的物理意义如何？
②在坐标轴意义确定的情况下，如何描绘得到波的图象？
（2）学生阅读后，回答上述问题：
(3）教师讲解并用多媒体展示：
①用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移.
②在坐标轴意义确定的情况下，规定横波中位移的方向向上时为正值,位移的方向向下时为负值。在xOy坐标平面上，画出各个质点的平衡位置x与各个质点偏离平衡位置的位移y的各个点(x,y)，并把这些点连成曲线，就得到某一时刻的波的图象.
③用多媒体分步描绘波的图象.
第一步:描出坐标轴。
第二步：描出各个质点的平衡位置x与各该质点偏离平衡位置的位移y的各个点（x，y）.
0
0
x
x
y
y
第一步
第二、三步
·
·
·
·
·
·
·
第三步：把上述点连成曲线。

2、图象的特点
波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻偏离各自平衡位置的情况。
3、由波的图象可获取的信息
①可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移:方法是:找到图线上各点的纵坐标,则该纵坐标的值表示的是各点在该时刻的位移。
②可以看出在波的传播过程中介质中各质点的振幅A。
方法是：波动图线上纵坐标最大值的绝对值就是介质中各质点的振幅A.

③如何判断沿传播方向上各质点在该时刻的运动方向。

方法1：特殊点法:根据波的传播方向确定波源方位,把该点与其附近的波峰或波谷进行比较。
方法2：平移法：作出经微小时间△t(△t〈)后的波形，就知道了各质点经过△t到达的位置，则运动方向就知道了。
4、波的图象与振动图象的区别
（1）横坐标代表的物理量不同.
（2）振动图象表示的是一个质点在一段时间内的运动情况，而波的图象表示的是许多质点在同一时刻的运动情况.

振动图象
波的图象
1
用横坐标表示时间t
用横坐标表示各质点的平衡位置
2
用纵坐标表示振动质点偏离平衡位置的位移
用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移
3
能直观地表示振动质点在一段时间内运动情况
能直观地表示一列波在时刻t的波形
4
能直接得出振动质点在任意时刻的位移
能直接得出各质点在时刻t的位移
5
能得到振动的振幅
能得到波的振幅

1
2
0
x /m
y /cm
5-2-2
4
-4
P
3
例1 图5-2-2为一列沿x轴正方向传播的简谐波在某个时刻的波形图，下列关于该列波的说法中正确的是( )
A．该简谐波的振幅是4cm
B．质点P此时受到的回复力的方向向上
C．该简谐波的波长是3m
D．质点P此时的加速度方向沿y轴的负方向
解答:本题主要考查波的图象的直接应用
由图象不难发现，该简谐波的振幅、波长分别为4cm和2m，所以选项A正确，选项C错.
质点在做简谐振动时，受到的回复力始终指向平衡位置，即x轴,而加速度的方向与回复力方向一致，所以加速度的方向也指向平衡位置，因此选项D正确,选项B错。本题正确答案选AD。
例2 振源A带动细绳振动，某时刻形成的横波波形如图5-2-3甲所示，则在波传播到细绳上一点P时，开
始计时,下列四个图形中能表示P点振动图象的是：( ）
5-2-3

解答：由图象甲可知，质点P从平衡位置开始向下振动,所以P点的振动图象选C。
例3 如图5—2—4是一列简谐波的图象，那么这列波的波长为_________，各质点振动的振幅为________，x=1。0m处的质点此时刻的位移是___________。
5-2-4
解答：由波的图象的物理意义及根据正弦曲线的数学特征，认真分析图象,可以求解。
由图象可以直接读出其波长为，各质点的振幅都一样，均为10。0cm.至于x=1。0m上的质点此刻的位移，根据图象的几何特征，可以写出它的数学表达式为当x=1.0m时，，即此时刻x=1。0m处的质点的位移为。故本题正确答案为：6。0m ， 10。0cm , 。
5-2-6
例4 简谐横波某时刻的波形图线如图5—2—6所示．由此图可知:
A.若质点a向下运动，则波是从左向右传播的
B.若质点b向上运动,则波是从左向右传播的
C.若波从右向左传播，则质点c向下运动
D。若波从右向左传播，则质点d向上运动
解答：利用“上下坡法”判断
若质点a向下运动，由上下坡法,a点必位于上坡段，只有由右向左看，a才处于上坡段，故波应向左传，选项A错．同理分析B选项对．
若波从右向左传，由上下坡法,知d、c点位于下坡段,都应向上运动，故选项C错，D对．正确选项为BD．
-0.04
ｙ／ｍ

Ｏ
ｘ／ｍ

Ｐ
0.04
1 2 3 4
v
图甲
图乙
ｘ／ｍ

Ｐ

Ｐ’
ｙ／ｍ

Ａ

Ｏ
v
5-2-7
例5、如图5—2—7甲所示,一列沿x轴正方向传播的机械横波在某一时刻的图象，从图中可看出这列横波的振幅是多少米?波长是多少米？P点处的质点在此时刻的运动方向如何.

解答：从波的图象(图甲）可直接读出振幅0.04m，波长2m，判断P处质点此时刻的运动方向有两种方法：其一是前质点带动后质点振动法，离波源较远的后质点总要追随,模仿离波源较近的前质点的振动，只是其振动步调比前质点滞后一些,从图2中看出，波沿x轴正方向传播，介质中的A点与P点相比,A是前质点，P是后质点，相差λ/4距离，P质点经过T/4时间将到达A质点现在的位置处，由此判断出P质点是向y轴正方向运动的.其二是波形平移法，如图1所示,将原波形（实线)沿波的传播方向推进一段很小距离得到推进后的波形（虚线）,比较质点在原波形上的位置P和在推后波形上的位置P’，显然原在P处的质点到达了P’处，同样得出此时刻在P处的质点是沿正方向运动的。
（三）课堂小结

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