《2波的图象》教学设计(甘肃省市级优课)-物理教案

第二节《波的图象》教学设计甘肃省平凉市第二中学秦文元一．教材分析（一）教材所处的地位与作用《波的图象》一节是人教版高中物理选修3-4第十二章《机械波》中第二节中的内容，是本章教学的重点和难点。在学习了第一节《波的形成和传播》的基础上，从实际的波抽象为波的图象，让学生认识到波的图象是波的一种数学表示，从而理解简谐波及其图像这一关于波的理想模型，并且能区别于质点的振动图象，为以后波的定量分析打下基础。从振动图象到波的图象，由原先的对单个质点的研究到对大量的质点的研究，对学生来说是一个认识能力上的提高。有了对波动图象的比较清楚的认识，学生才会更好的理解描述波动时引入新的物理量---波长、波速和周期的必要性。因此，波的图象在本章中具有承上启下的作用，同时也是本章教学重点和难点。（二）教学目标1．知识与技能（1）能够用描点法作出波的图象，理解波的图象的物理意义（2）能够从波的图象上获取信息，掌握波的传播方向与质点振动方向互相判断的方法（3）能区别振动图象和波的图象2、过程与方法（1）通过对波的图象中质点振动方向的判断过程，经历观察、实验、分析等一系列过程。（2）通过对振动图象中某时刻质点运动方向的判断，激起认知的冲突，体验得到振动图象的过程。3、情感、态度和价值观通过实验探究和体验活动，激发学习物理的兴趣。（三）重点和难点1.重点：（1）波的图象的得出及其物理意义（2）波的传播方向与质点振动方向的互相判断2.难点：振动图象和波动图像的区别（四）教材处理1．在前一节课的基础上，通过视频片段的观察和横波演示仪的演示波的形成过程，引出用图像来描述波，并用平滑曲线去拟合，指出所得曲线与实际横波形状的相似，顺利提出波的图象，也有利于理解图象的物理意义。2．已知波的图象和传播方向来判断质点的振动方向，这是本节课的另一个重点内容，而是通过一个小的视频，让学生观察、分析、小组讨论，有学生找到解决问题的方法，使学生更有成就感。3．振动图象和波的图象的区别是一个难点，我在处理时首先是问题暴露，激起学生认知的冲突，然后再通过体验、列表对比分析，让学生加上对问题的认识。二．教学方法1.探究合作式这正是新课程理念的要求，体现新课改精神，能够培养同学的自主学习能力，发现问题解决问题的能力，充分发挥出同学的主体作用。2.纠错返正式就本节课的内容，学生容易将波动图像和振动图象混淆，练习中可以先让学生暴露问题再加以纠正，以加深对两种图象的认识。3.阅读提炼式由同学自己阅读教材提炼知识，总结方法，在自主学习过程中，逐步提高学习能力。三．学情分析已经学习了波的形成与产生，学生对于波的现象有了一定的认识。这一阶段学生处于高二下学期，对物理已经有了一定的学习能力，在理解和掌握本节内容的难点方面已经有一定的心理与能力基础，在教学过程中关键注意激发学生的探究欲望，可以在教学过程中运用形象的比喻和多媒体课件，加深学生的理解，激发学生的兴趣。四．教学手段：多媒体展示、横波演示仪五．教学过程教学环节教学内容设计意图1.引入新课同学们，上一章我们主要学习了简谐运动，它是最简单的机械振动，主要特点是：有重复性、周期性、对称性。它的振动图象是正弦曲线，图象像一盘录像带一样记录了不同时刻偏离平衡位置的位移。现在我们来看一段国外仪仗队的花式表演，观察当多个对象参与振动时形成的规律和特点。在复习简谐运动的相关知识的同时，让学生带着问题进入到本堂课的学习当中，激发学生的求知欲，同时也为后面比较波的图象和振动图象埋下伏笔。2.新课教学视频中我们看到当仪仗队的队员按某种规律做动作时我们会看到这个动作的队列中向前推进，像波浪一样向前传播，这时我们就说形成了波。下面我们再来观察横波演示仪中各质点的振动，总结出形成波时各质点的振动有什么特点或规律。通过演示提供直观的教学情景，让学生在观察中认识，在认识中发现，在发现中归纳。（1）归纳形成横波的质点的运动特点和规律①振动有先后：离波源近的点先振动②振动再重复：后面的点在重复前面的点的振动③起振都一样：所有点第一次振动的方向都和波源第一次振动的方向一样④振动有周期：各质点都在做周期性运动⑤不随波迁移：质点不沿波的方向迁移通过演示，学生先观察，然后小组讨论总结出质点的振动规律（2）波动图像的建立①建坐标系②描点③拟合图象用横坐标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，并规定在纵坐标中位移的方向向上时为正值，位移的方向向下时为负值。把各个质点在某一时刻的位置连成一条曲线，就得到某一时刻的波的图象。当质点做简谐运动时形成的波是正弦波，也叫简谐波。

简谐横波的图象是正弦曲线。养成良好的作图习惯，明确坐标表示的物理量才能明确图像的意义。（3）振动方向与波的传播方向的关通过具体的实例讲解二者之间的关系：练习1.如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点F在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是()A．波向左传播

B．质点B向上振动

C．质点B的加速度正在减小D．质点C比质点B先回到平衡位置E．随着波的传播,一段时间后A将运动到E点

分析：F点向下运动，它在重复他前面的点的运动，说明它前面的点也向下运动而且比它运动的早，所以位置更低，因此它右侧的点更靠近波源，即波源在右侧，波向左侧传播，A选项正确。而B在重复它右侧的点的运动，所以B在向上运动，B选项正确，C选项错误，D选项正确。质点不随波迁移，E选项正确。通过对具体的例子分析、讲解，让学生学会运用物理知识处理问题、分析问题。（4）波动图像和振动图象的关系练习2．质点A做简谐运动，其振动图象和t＝1.6s时刻的波动图象如图所示，则下列说法正确的是()质点A向上运动质点A向下运动C．波向右传播D．波向左传播E．质点A比质点B先回到平衡位置分析：1.6s时由振动图象可知A向上振动，在1.6s时的波形图中A应该也向上振动，A选项正确，因此它左侧的点离波源近，波向右传播，C选项正确。B点向下振动，所以A先回到平衡位置，E选项正确。（5）波的图像变化情况练习3.一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图所示，已知波的传播速度是2m/s.画出再经过1s后的波形曲线．分析：计算出波形向前传播的距离为2m，将波形整体向前移动2m,即可得到新的波形图。注意移动的是波形上的点不是质点。六课堂小结振动图象波动图象不同点物理意义表示一质点在各个时刻的位移表示某时刻各个质