12.2《波的图象》导学案（教师）

12.2波的图象导学教案预习案【教学目标】一、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，能区别波的图象和振动图象。二、过程与方法；提高识图、用图的能力，注意比较与振动图象的区别，进一步理解各个图象的意义。三、情感态度与价值观；体会波动图象的形式美和对称美。【教学重难点】理解波的图象的意义，能用波的图象解决一些实际问题。【教材导读】本节主要学习波的图像，在简谐波的图象中读出质点振动的振幅，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。能区别简谐波的振动图象和波的图象两者的图象。这节课是对于前面课程深入，同时也是高考中的重点内容，所以要好好的学习，掌握。【学情分析】学生在前面已经对波的形成和传播有了深入的学习，在学习本节课的时候应该不会有什么知识的储备缺陷。但要防止将波的图象和振动图象混淆，两种图象的区别要进行说明和区分。【预习自测】波的图像的纵坐标表示_ ；横坐标表示_ _,图线上每一点表示_ _； 叫做简谐波。【提出困惑】波的图象和振动图象的区别？探究案一、新课教学：1波的图象的建立：学生阅读课文，回答下列问题：a：波的图象中横坐标轴和纵坐标轴的物理意义如何？b：在坐标轴意义确定的情况下，如何描绘得到波的图象？教师讲解并用多媒体展示：a: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.00xxyy第一步第二、三步b: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.c: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).第三步：把上述点连成曲线.2图象的特点：横波的图象特点：a.用多媒体展示绳子中形成的横波及作出的横波的图象.b.学生比较后得到：横波的图象的形状和波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布形成相似.c.教师总结：波形中的波峰也就是图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向最大值.波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置.图象的物理意义.波的图象是振动在介质中传播过程中某一时刻的一幅“照片”，即表示在波的传播过程中各个质点在同一时刻偏离各自平衡位置的位移.教师比喻：波的图象的物理意义与下列例子中的情况相似：下课后，同学们都将偏离自己的座位，此时，我们用照相机给全体同学照一张像，通过照片即可得到在同一时刻各位同学的活动情况.板书：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：用多媒体出示一幅波的图象.学生讨论后总结可得到的信息：a: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.b: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.c：教师讲解如何判断沿传播方向上各质点在该时刻的运动方向.用多媒体展示一幅波的图象.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.已知一列波在某一时刻的波形图象、波的传播方向、波速如何画出一段时间t后的波的图象：a：学生阅读课文有关内容 b：学生讨论具体的作图方法c：用多媒体出示作图的具体方法.将某一时刻的波的图象沿波的传播方向移动一段距离x=vt，就得到t+t时刻的波形图象.d：分步模拟做图过程.e：讨论：若要画出t-t时刻的波形图象.应如何去做？学生答：将波形沿着波的传播方向的反方向移动一段距离x=vt，就可以得到t-t时刻的波形图.5.简谐波a：学生阅读课文有关内容.b：出示思考题.（1）什么是简谐波？（2）简谐波的波形图有什么特点？为什么会出现两种不同的波形？（3）简谐波的波源振动有什么特点？（4)对于简谐波而言，各个质点振动的周期和振幅有什么关系？二、小结：1：对于波的图象：横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置.纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移.波的图象的物理意义：波的图象表示了一列波在某一时刻沿着波的传播方向上介质中各质点离开各自的平衡位置的位移情况.2.波的图象能反映出波的传播情况：可以直接看出在该时刻沿传播方向上各质点的位移.可以判断出沿传播方向上各质点在该时刻的运动方向.可以直接看出在波的传播过程中各介质各点的振幅A.3.简谐波是最基本最简单的波.它是由做简谐运动的波源引起的；简谐波的波形图线是正弦曲线或余弦曲线，之所以出现上述两种曲线是由于所选计时起点的不同而产生的.如果以平衡位置开始计时，则得到的是正弦曲线，如果以物体振动到最大位移处开始计时，则得到的是余弦曲线；简谐波的波源做的是简谐振动；对于简谐波而言，各个质点振动的振幅都相同，各质点振动的周期都与波源振动的周期相同.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.三、波的图象与振动图象的比较:图象名称对比内容振动图象波的图象研究对象某个振动质点连续介质中的无数个质点横坐标来源:Zxxk.Com质点振动的时间各质点平衡位置距坐标原点的位置（距离）纵坐标一个质点不同时刻对平衡位置的位移各质点同一时刻对各自平衡位置的位移物理意义描述一个振动质点的位移随时间变化的规律，能直观表示一个振动质点在一段时间内的运动情况来源:学。科。网Z。X。X。K描述介质中各个质点某一时刻对平衡位置的位移，能直观表示一列波在某时刻的波形形状正弦或余弦曲线两个相邻峰值间沿横轴的距离等于质点振动的周期，显示出振动的时间对称性等于一个波长，显示出波动的空间对称性图象随时间的变化随着时间的推移，图象将沿着横坐标轴的正方向延伸，但原有的图象不发生变化随着时间的推移，波的图象将沿波的传播方向平移，且每经一个周期，图象又恢复原来的形状形象比喻录像带集体照图象显示的主要物理量由纵坐标可知振幅，由横坐标可知周期，由图象的切线斜率可知速度的大小及方向的变化情况，由位移的变化情况可知加速度的大小及方向的变化情况由纵坐标可知振幅，由横坐标可知波长，可根据波的传播方向确定各质点某时刻的运动方向，也可根据某质点的运动方向确定波的传播方向，由位移情况可确定介质中各质点在某一时刻加速度的大小及方向情况【当堂检测】下列说法中正确的是（ ）A、振动图象表示一段时间内，振动质点的位移情况B、波的图象表示一段时间内，振动质点的位移情况Ay/mx/mOBCDEF题2图C、振动图象表示许多质点的位移情况D、波的图象表示许多质点在某一时刻的位移情况如图所示，是一列简谐横波在某一时刻的波形图，则（ ）A、A、C两质点的运动方向始终相反 B、质点E的运动方向向下C、质点E一定比F先回到平衡位置 D、B、D、F各质点的振幅不相等振源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。 一列横波在某时刻的波形图如图101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？若波向右传播，此时刻d点向什么方向振动？分析：取和a点相邻的两个点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d点此时刻应该向下振动一列横波在某时刻的波形图如图104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_图2所示是一列横波在某一时刻的波形图，已知D点此时的运动方向如图所示，则（ ）A波向左传播 B质点F和H的运动方向相同C质点B和D的加速度方向相同，而速度方向相反D质点G比H先回到平衡位置题7图y/mx/mOab8-8如图所示为一列简谐波某一时刻波的图象，下列说法中正确的是（ ）A、波一定沿x轴正方向传播 B、a、b两个质点的振动速度方向相同C、若a点此时的速度方向沿y轴正方向，那么波的传播方向沿x轴正向D、若波沿x轴的负方向传播，则b质点的振动速度方向沿y轴的负方向一列横波在某时刻的波形如右图所示，质点a的振动方向向下，则波的传播方向向_，在这时刻振动方向向上的质点有_（a、b、c、d、e 五点中），加速度方向向下的质点有_。x轴负方向；cde；e； 练习案一列波沿水平方向传播，某时刻的波形如图所示，则图中a、b、c、d四点在此时刻具有相同运动方向的是（ ）Aa和c Bb和c Ca和d Db和d5-2-6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。振幅0.04m，波长2m，P处的质点是沿正方向运动的如下图所示，图甲是一列波在t时刻的波形图，图乙是质点P从这时刻起的振动图象，那么波的传播方向是 ，质点Q在t时刻的速度方向是 。向左（负x） 向上（正y）题4图甲2-10x/my/cm10468PQO乙10-10t/sy/cmO0.30.6一列波在介质中向某一方向传播，如图所示为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动只发生在M、N之间，并知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说