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- 2021-06-01 发布
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广东省揭阳一中高中物理 12-2 波的图像教案 新人教版选修3-4
三维教学目标
1、知识与技能
(1)知道波的图象,知道横、纵坐标各表示什么物理量,知道什么是简谐波;
(2)知道什么是波的图象,能在简谐波的图象中读出质点振动的振幅;
(3)根据某一时刻的波的图象和波的传播方向,能画出下一时刻和前一时刻的波的图象,并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向;
(4)了解波的图象的物理意义,能区别简谐波与简谐运动两者的图象。
2、过程与方法:能够利用波的图象解决实际问题。
3、情感态度与价值观:
教学重点:波的图象认识及画波形图。
教学难点:波的图象的物理意义。
教学方法:实验演示
教学教具:波动演示仪
教学过程:
第二节 波的图象
(一)引入新课
通过上节课的学习,我们知道了什么是机械波,同时认识了波的形成和传播过程。我们还清楚,图象是描述物理过程、物理现象和反映物理规律的一种简单、直观的方法,如物体的运动图象、简谐运动的图象等。同样,波的运动情况及传播过程也可以用图象直观的表示出来。这就是波的图象。
(二)进行新课
1、什么是波的图象
振动质点在某一时刻的位置连成的一条曲线,叫波的图象。这就是质点振动方向和波的传播方向之间的关系问题。
2、振动方向和波的传播方向的关系
例题1:一列横波在某一时刻的波形图如图10-1所示。若此时刻质点a的振动方向向下,则波向什么方向传播?
分析:取和a相邻的两个点b、c。若a点此时刻向下振动,则b点应是带动a点振动的,c点应是在a点带动下振动的。所以b点先振动,其次是a、c两点。因此,波是向左传播的。
3、波的图象变化情况
确定波的图象变化的情况有两种方法:一是描点作图法,二是图象平移作图法。(这一节课我们重点学习前一种方法)
(1)描点作图法
例题2:某一简谐波在t=0时刻的波形图如图10-2中的实线所示。若波向右传播,画出T/4后和T/4前两个时刻的波的图象。
分析:根据t=o时刻波的图象及传播方向,可知此时刻A、B、C、D、E、F各质点在该时刻的振动方向,由各个质点的振动方向可确定出经T/4后各个质点所在的位置,将这些点所在位置用平滑曲线连接起来,便可得到经T/4后时刻的波的图象。如图10-2中虚线所示。
若波向左传播,同样道理可以画出从t=o时刻开始的T/4后和T/4前两个时刻的波的图象。
下面请同学们在练习本上画出波向左传播,从t=0时刻开始的T/4后和T/4前两个时刻的波的图象。(可以请两个学生到黑板上练习,及时发现问题,进行针对性讲评)
(2)图象平移作图法
从波的图象中的波形曲线我们看到,波的图象和振动图象从图线形状看,可以完全相同,但两种图象有着本质的区别。
4、波的图象与振动图象的区别
(1)两种图象横、纵坐标的意义不同。
波的图象横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置,振动图象横坐标t表示该质点振动的时间。
(2)两种图象描述的对象不同
波的图象描述的是某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移,振动图象描述的是某一质点在不同时刻偏离平衡位置的位移。
(3)两种图象相邻两个正向(或负向)位移最大值之间的距离含义不同。
波的图象中相邻两个正向(或负向)位移最大值之间的距离表示波在一个周期内传播的距离,振动图象中相邻两个正向(或负向)位移最大值之间的距离表示振动的周期。
巩固练习
(1)一列横波在某一时刻的波形如图10-4所示,若质点O此时向上运动,则波的传播方向 ;若波向左传播,则此时振动方向向下的质点有 。
(2)如图10-5所示是一列横波在t=o时刻的波形图。若波向左传播,用“描点法”作出3T/4前时刻的波形图。
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