波的圖象教案

　　作為一名默默奉獻(xiàn)的教育工作者，編寫教案是必不可少的，教案是教學(xué)活動的依據(jù)，有著重要的地位。如何把教案做到重點(diǎn)突出呢？下面是小編為大家整理的波的圖象教案，歡迎大家分享。

波的圖象教案1

　　教學(xué)目標(biāo)

　　1、明確波圖象的物理意義．

　　2、能夠從波的圖象中求解：

　�、俨ㄩL和振幅；

　�、谝阎�波的傳播方向求各個質(zhì)點(diǎn)的振動方向，或已知某一質(zhì)點(diǎn)的振動方向確定波的傳播方向；

　�、蹠�畫出經(jīng)過一段時間后的波形圖；

　�、苜|(zhì)點(diǎn)通過的路程和位移．

　　3、明確振動圖象與波動圖形的區(qū)別．

　　4、通過學(xué)習(xí)使學(xué)生能用圖象描述波的特點(diǎn)．

　　教學(xué)建議

　　本節(jié)難點(diǎn)是理解橫波圖象的物理意義，要求會“識讀”橫波圖象，能夠弄清橫波圖象和振動圖象的區(qū)別．掌握波有三個基本要素，即某一時刻的波形圖、質(zhì)點(diǎn)的振動方向和波的傳播方向；波還有兩個特性，即雙向性(在不注明波的傳播方向的情況下，波的傳播方向有兩種可能)和重復(fù)性(經(jīng)過周期的整數(shù)倍時間后，波形圖是完全一樣的)．研究波的“三要素”之間的關(guān)系時，注意波的“兩個特性”，這是我們解決波的問題的關(guān)鍵．

　　由波的圖象可以求什么?

　　(1)從圖象上可以直接讀出振幅(注意單位)．

　　(2)從圖象上可直接讀出波長(注意單位)．

　　(3)可求任一質(zhì)點(diǎn)在該時刻相對平衡位置的位移(包括大小和方向)．

　　(4)在波傳播方向已知(或已知波源方位)時可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時刻的振動方向．

　　(5)可確定各質(zhì)點(diǎn)振動的加速度方向．

　　教學(xué)設(shè)計示例

　　教學(xué)目標(biāo)：

　　1、明確波的圖象的物理意義。

　　2、從波的圖象中會求：①波長和振幅；②已知波的傳播方向求各個質(zhì)點(diǎn)的振動方向，或已知某一質(zhì)點(diǎn)的振動方向確定波的傳播方向；③會畫出經(jīng)過一段時間后的波形圖；④質(zhì)點(diǎn)通過的路程和位移。

　　3、明確振動圖象與波動圖形的區(qū)別。

　　4、通過學(xué)習(xí)使學(xué)生能用圖象描述波的特點(diǎn)。

　　教學(xué)重點(diǎn)：

　　波的圖象的物理意義

　　教學(xué)難點(diǎn)：

　　波的圖象的應(yīng)用

　　教學(xué)過程：

　　(一)引入新課：

　　機(jī)械波是機(jī)械振動在介質(zhì)里的傳播過程（如繩波），從波源開始，隨著波的傳播，介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn)先后開始振動起來，雖然這些質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近做重復(fù)波源的振動。但由于它們振動步調(diào)不一致，所以，在某一時刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)對平衡位置的位移各不相同。（如右圖：是繩波在某一時刻的形狀，即波的圖象）為了從總體上形象地描繪出波的運(yùn)動情況，物理學(xué)中采用了波

　　的圖象。

　　同學(xué)們可以思考，波的圖象是什么？

　　學(xué)生舉例：足球賽場上的“世界波”，也可請同學(xué)集體表演“世界波”

　　教師舉例：水波，演示水波的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解波的圖象是某一時刻的“照片”。

　　教師提問：那么怎樣畫圖象呢？

　　(二)新授課：

　　1、波的圖象：

　　在直角坐標(biāo)系中：

　　橫坐標(biāo)——表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置與參考點(diǎn)的距離。

　　縱坐標(biāo)——表示某一時刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。

　　請學(xué)生把繩波的圖象表示出來。

　　在某一時刻連接各位移矢量的末端所得到的曲線就形成了波的圖象，橫波的圖象與縱波的圖象形狀相似，波的`圖象又叫波形圖。簡諧波的圖象是一條正弦或余弦曲線。

　　2、波的圖象的物理意義：

　　波的圖象表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時刻(同一時刻)偏離平衡位置的位移的空間分布情況。在不同時刻質(zhì)點(diǎn)振動的位移不同，波形也隨之改變，不同時刻的波形曲線是不同的。圖2表示經(jīng)過叢時間后的波的形狀和各質(zhì)點(diǎn)的位移。

　　從某種意義上講，波的圖象可以看作是“位移對空間的展開圖”，即波的圖象具有空間的周期性；同時每經(jīng)過一個周期波就向前傳播一個波長的距離，雖然不同時刻波的形狀不同，但每隔一個周期又恢復(fù)原來的形狀，所以波在時間上也具有周期性。

　　3、從波的圖象上可獲取的物理信息

　　例1、如圖3所示為一列簡諧波在某一時刻的波的圖象。

　　求：(1)該波的振幅和波長。

　　(2)已知波向右傳播，說明a、b、c、d質(zhì)點(diǎn)的振動方向。

　　(3)畫出經(jīng)過t／4后的波的圖象。

　　解：(1)振幅是質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大位移，波長是兩個相鄰的峰峰或

　　谷谷之間的距離，所以振幅a＝5cm，波長＝20m。

　　(2)根據(jù)波的傳播方向和波的形成過程，可以知道質(zhì)點(diǎn)b開始的時間比它左邊的質(zhì)點(diǎn)a要滯后一些，質(zhì)點(diǎn)a已到達(dá)正向最大位移處，所以質(zhì)點(diǎn)月此時刻的運(yùn)動方向是向上的，同理可判斷出c、d質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向是向下的。

　　(3)由于波是向右傳播的，由此時刻經(jīng)t／4后波的圖象，即為此時刻的波形沿波的傳播方向推進(jìn)t／4的波的圖象，如圖4所示。

　　請學(xué)生討論：1.若已知波速為20m／s，從圖示時刻開始計時，說出經(jīng)過5s，c點(diǎn)的位移和通過的路程。

　　2、若波是向左傳播的，以上問題的答案應(yīng)如何?

　　3、從波的圖象可以知道什么?

　　總結(jié)：從波的圖象上可獲取的物理信息是：

　　(1)波長和振幅。

　　(2)已知波的傳播方向可求各個質(zhì)點(diǎn)的振動方向。(若已知某一質(zhì)點(diǎn)的振動方向也可確定波的傳播方向。可以提出問題，啟發(fā)學(xué)生思考。)

　　(3)經(jīng)過一段時間后的波形圖。

　　(4)質(zhì)點(diǎn)在一段時間內(nèi)通過的路程和位移。

　　例題2、一列簡諧橫波，在t=0時波形如圖7—8所示，p、q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為-1m、-7m，波的傳播方向由右向左，已知t=0.7s時，p點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰，則：①此波的周期是多少？②此波的波長是多少？③當(dāng)t=1.2s時p點(diǎn)的位移？④從t=0到t=1.2s質(zhì)點(diǎn)p的路程是多少？

　　思路分析：由t=0時刻的波形圖

　　由右向左傳播可知：以后每個質(zhì)點(diǎn)開始振動時應(yīng)向上振動，而波傳播到p點(diǎn)需半個周期，當(dāng)t=0.7s時，p點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰，可見p點(diǎn)在0.7s內(nèi)完成了次全振動，則可求得波的周期。質(zhì)點(diǎn)在一個周期內(nèi)的路程是4a。

　　解：①由分析可知：t=0.7 t=0.4s。

　�、谟刹ǖ膱D象可知：λ=4cm

　�、塾煞治隹傻�

　�。簒=0

　�、苡煞治隹傻茫簊=1.5×4a=1.5×4×2=12cm

　　布置作業(yè)：練習(xí)一的1、2、3。

波的圖象教案2

　　一、教學(xué)目標(biāo)

　　1．知道波的圖象，知道橫、縱坐標(biāo)各表示什么物理量，知道什么是簡諧波。

　　2．知道什么是波的圖象，能在簡諧波的圖象中讀出質(zhì)點(diǎn)振動的振幅。

　　3．根據(jù)某一時刻的波的圖象和波的傳播方向，能畫出下一時刻和前一時刻的波的圖象，并能指出圖象中各個質(zhì)點(diǎn)在該時刻的振動方向。

　　4．了解波的圖象的物理意義，能區(qū)別簡諧波與簡諧運(yùn)動兩者的圖象。

　　二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：波的圖象的物理意義。

　　三、教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)演示和多媒體輔助教學(xué)

　　四、教 具：波動演示儀，計算機(jī)、投影儀、大屏幕、自制CAI課件

　　五、教學(xué)過程：

　　（一）引入新課

　　通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道了什么是機(jī)械波，同時認(rèn)識了波的形成和傳播過程。

　　我們還清楚，圖象是描述物理過程、物理現(xiàn)象和反映物理規(guī)律的一種簡單、直觀的方法，如物體的運(yùn)動圖象、簡諧運(yùn)動的圖象等。同樣，波的運(yùn)動情況及傳播過程也可以用圖象直觀的表示出來。這就是波的圖象。

　　【板書】第二節(jié) 波的圖象

　　（二）進(jìn)行新課

　　【演示】由波動演示儀給出波動過程中振動質(zhì)點(diǎn)在一些時刻所在的位置，然后定格在某一時刻。

　　用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各個質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱坐標(biāo)y表示某一時刻各個質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移，并規(guī)定在縱坐標(biāo)中位移的方向向上時為正值，位移的方向向下時為負(fù)值。把各個質(zhì)點(diǎn)在某一時刻的位置連成一條曲線，就得到某一時刻的波的圖象。

　　【板書】一、什么是波的圖象

　　振動質(zhì)點(diǎn)在某一時刻的位置連成的一條曲線，叫波的圖象。

　　波的圖象也可以理解為：在x-y坐標(biāo)平面內(nèi)，連接某一時刻各個質(zhì)點(diǎn)位移矢量末端得到的一條曲線。在波的圖象中最高處叫波峰，最低處叫波谷。處在波峰和波谷的質(zhì)點(diǎn)位移的數(shù)值，就是振動質(zhì)點(diǎn)的振幅，也叫波動的振幅。

　　在波的圖象中，波形曲線是正弦曲線（或余弦曲線），它所表示的波叫簡諧波。簡諧波是一種最簡單、最基本的波，其他的波可以看成是由若干簡諧波合成的。在中學(xué)物理中，我們不再研究簡諧波的合成情況。

　　根據(jù)波的傳播情況，我們知道，先振動的質(zhì)點(diǎn)帶動相鄰的質(zhì)點(diǎn)依次振動，于是在質(zhì)點(diǎn)中就形成了機(jī)械波。因此我們不難理解，質(zhì)點(diǎn)振動方向和波的傳播方向應(yīng)有一定關(guān)系。這就是質(zhì)點(diǎn)振動方向和波的傳播方向之間的關(guān)系問題。

　　【課件演示】①波的形成，②描繪波的圖象

　　【板書】二、振動方向和波的傳播方向的關(guān)系

　　【例題1】一列橫波在某一時刻的波形圖如圖10-1所示。若此時刻質(zhì)點(diǎn)a的振動方向向下，則波向什么方向傳播？

　　分析：取和a相鄰的兩個點(diǎn)b、c。若a點(diǎn)此時刻向下振動，則b點(diǎn)應(yīng)是帶動a點(diǎn)振動的，c點(diǎn)應(yīng)是在a點(diǎn)帶動下振動的。所以b點(diǎn)先振動，其次是a、c兩點(diǎn)。因此，波是向左傳播的。

　　【例題2】如圖10-1所示，若波向右傳播，此時刻d點(diǎn)向什么方向運(yùn)動？

　　分析：取和d點(diǎn)相鄰的一個點(diǎn)e，由于波向右傳播，所以d點(diǎn)應(yīng)該比e點(diǎn)先振動起來，e點(diǎn)是在d點(diǎn)帶動下振動起來的，所以d點(diǎn)此時刻應(yīng)該向下振動。

　　根據(jù)波的傳播過程我們知道，波是以一定的速率v（波速）在介質(zhì)中傳播的，在單位時間內(nèi)某一波烽或波谷（密部或疏部）向前移動的距離等于波速，既然波是向前移動的，所以波的圖線形狀是在變化的。從另一個角度我們也可以看到，在波動過程中，質(zhì)點(diǎn)都在不停的振動，在不同的時刻，各個質(zhì)點(diǎn)的位置是不同的，因此，波的圖象形狀也是在變化的，我們要掌握波的圖象變化的情況。

　　【板書】三、波的圖象變化情況

　　確定波的圖象變化的情況有兩種方法：一是描點(diǎn)作圖法，二是圖象平移作圖法。（這一節(jié)課我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)前一種方法）

　　【板書】1、描點(diǎn)作圖法

　　【例題3】某一簡諧波在t=0時刻的波形圖如圖10-2中的實(shí)線所示。若波向右傳播，畫出T/4后和T/4前兩個時刻的波的圖象。

　　分析：根據(jù)t=o時刻波的圖象及傳播方向，可知此時刻A、B、C、D、E、F各質(zhì)點(diǎn)在該時刻的振動方向，由各個質(zhì)點(diǎn)的振動方向可確定出經(jīng)T/4后各個質(zhì)點(diǎn)所在的位置，將這些點(diǎn)所在位置用平滑曲線連接起來，便可得到經(jīng)T/4后時刻的波的圖象。如圖10-2中虛線所示。

　　同樣道理，由各個質(zhì)點(diǎn)的振動方向可確定出經(jīng)T/4前各個質(zhì)點(diǎn)所在的位置，將這些點(diǎn)所在位置用平滑曲線連接起來，便可得到經(jīng)T/4前時刻的波的圖象。如圖10-3中虛線所示。

　　若波向左傳播，同樣道理可以畫出從t=o時刻開始的T/4后和T/4前兩個時刻的波的圖象。

　　下面請同學(xué)們在練習(xí)本上畫出波向左傳播，從t=0時刻開始的T/4后和T/4前兩個時刻的波的圖象。（可以請兩個學(xué)生到黑板上練習(xí)，及時發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行針對性講評）

　　【板書】2、圖象平移作圖法

　�。ㄟ@種作圖法我們下一節(jié)課再學(xué)習(xí)）

　　從波的圖象中的波形曲線我們看到，波的圖象和振動圖象從圖線形狀看，可以完全相同，但兩種圖象有著本質(zhì)的區(qū)別。

　　【板書】四、波的圖象與振動圖象的區(qū)別

　　【課件演示】波的圖象與振動圖象的區(qū)別。

　　【板書】1、兩種圖象橫、縱坐標(biāo)的意義不同。

　　波的圖象橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各個質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，振動圖象橫坐標(biāo)t表示該質(zhì)點(diǎn)振動的時間。

　　【板書】2、兩種圖象描述的對象不同

　　波的'圖象描述的是某一時刻各個質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移，振動圖象描述的是某一質(zhì)點(diǎn)在不同時刻偏離平衡位置的位移。

　　【板書】3、兩種圖象相鄰兩個正向（或負(fù)向）位移最大值之間的距離含義不同。

　　波的圖象中相鄰兩個正向（或負(fù)向）位移最大值之間的距離表示波在一個周期內(nèi)傳播的距離，振動圖象中相鄰兩個正向（或負(fù)向）位移最大值之間的距離表示振動的周期。

　　（三）鞏固練習(xí)

　　1、一列橫波在某一時刻的波形如圖10-4所示，若質(zhì)點(diǎn)O此時向上運(yùn)動，則波的傳播方向 ；若波向左傳播，則此時振動方向向下的質(zhì)點(diǎn)有

　　2、如圖10-5所示是一列橫波在t=o時刻的波形圖。若波向左傳播，用“描點(diǎn)法”作出3T/4前時刻的波形圖。

　　（四）作業(yè)：把練習(xí)一（課本第49—50頁）第（1）—（3）題做在作業(yè)本。

　　教法建議：

　　1、本節(jié)課的各個波形圖，可做成教學(xué)課件進(jìn)行演示，也可以制成幻燈片由投影儀進(jìn)行演示。

　　2、講完教材第三節(jié)《波長、頻率和波速》后，可以增加一節(jié)《波的圖象應(yīng)用》教學(xué)內(nèi)容，以便學(xué)生對波的圖象有更深刻的認(rèn)識和理解。

　　3、本課教學(xué)難度較大，在加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的同時，應(yīng)鼓勵學(xué)生多參與教學(xué)活動，以便對本節(jié)課內(nèi)容能加深理解。

　　4、波的圖象與振動圖象的區(qū)別是本節(jié)課的難點(diǎn)，不要作為重點(diǎn)內(nèi)容講解，通過本節(jié)課教學(xué)，使學(xué)生能加以區(qū)別和簡單理解就可以了。關(guān)于兩種圖象之間的聯(lián)系及應(yīng)用可以在以后的教學(xué)中再進(jìn)行講解和練習(xí)。

　　5、振動和波動的關(guān)系及波的圖象變化，是本節(jié)課的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。本節(jié)課不要講得太深，練習(xí)也不要過難，可以通過后面《波的圖象應(yīng)用》的教學(xué)，逐步加深學(xué)生的理解和不斷提高學(xué)生處理有關(guān)波的圖象實(shí)際問題的能力。

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