波的图象.docx

波的图象 教学目标 1、明确波图象的物理意义. 2、能够从中求解： 波长和振幅； 已知波的传播方向求各个质点的振动方向，或已知某一质点的振动方向确定波的传播方向； 会画出经过一段时间后的波形图； 质点通过的路程和位移. 3、明确振动图象与波动图形的区分. 4、通过学习使学生能用图象描述波的特点. 教学建议 本节难点是理解横波图象的物理意义，要求会“识读”横波图象，能够弄清横波图象和振动图象的区分.驾驭波有三个基本要素，即某一时刻的波形图、质点的振动方向和波的传播方向；波还有两个特性，即双向性(在不注明波的传播方向的状况下，波的传播方向有两种可能)和重复性(经过周期的整数倍时间后，波形图是完全一样的).探讨波的“三要素”之间的关系时，留意波的“两个特性”，这是我们解决波的问题的关键.由可以求什么? (1)从图象上可以干脆读出振幅(留意单位). (2)从图象上可干脆读出波长(留意单位). (3)可求任一质点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向). (4)在波传播方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向. (5)可确定各质点振动的加速度方向. 教学设计示例 教学目标： 1、明确的物理意义。 2、从中会求：波长和振幅；已知波的传播方向求各个质点的振动方向，或已知某一质点的振动方向确定波的传播方向；会画出经过一段时间后的波形图；质点通过的路程和位移。 3、明确振动图象与波动图形的区分。 4、通过学习使学生能用图象描述波的特点。 教学重点：的物理意义 教学难点：的应用 教学过程 (一)引入新课： 机械波是机械振动在介质里的传播过程（如绳波），从波源起先，随着波的传播，介质中的大量质点先后起先振动起来，虽然这些质点只在平衡位置旁边做重复波源的振动。但由于它们振动步调不一样，所以，在某一时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。（如右图：是绳波在某一时刻的形态，即）为了从总体上形象地描绘出波的运动状况，物理学中采纳了。 同学们可以思索，是什么？ 学生举例：足球赛场上的“世界波”，也可请同学集体表演“世界波” 老师举例：水波，演示水波的试验，让学生理解是某一时刻的“照片”。 老师提问：那么怎样画图象呢？ (二)新授课： 1、： 在直角坐标系中： 横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置与参考点的距离。 纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。 请学生把绳表示出来。 在某一时刻连接各位移矢量的末端所得到的曲线就形成了，横与纵形态相像，又叫波形图。简谐是一条正弦或余弦曲线。 2、的物理意义： 表示介质中各质点在某一时刻(同一时刻)偏离平衡位置的位移的空间分布状况。在不同时刻质点振动的位移不同，波形也随之变更，不同时刻的波形曲线是不同的。图2表示经过丛时间后的波的形态和各质点的位移。 从某种意义上讲，可以看作是“位移对空间的绽开图”，即具有空间的周期性；同时每经过一个周期波就向前传播一个波长的距离，虽然不同时刻波的形态不同，但每隔一个周期又复原原来的形态，所以波在时间上也具有周期性。 3、从上可获得的物理信息 例1、如图3所示为一列简谐波在某一时刻的。 求：(1)该波的振幅和波长。 (2)已知波向右传播，说明A、B、C、D质点的振动方向。 (3)画出经过T/4后的。 解：(1)振幅是质点偏离平衡位置的最大位移，波长是两个相邻的峰峰或谷谷之间的距离，所以振幅A5cm，波长20m。 (2)依据波的传播方向和波的形成过程，可以知道质点B起先的时间比它左边的质点A要滞后一些，质点A已到达正向最大位移处，所以质点月此时刻的运动方向是向上的，同理可推断出C、D质点的运动方向是向下的。 (3)由于波是向右传播的，由此时刻经T/4后，即为此时刻的波形沿波的传播方向推动T/4的，如图4所示。 请学生探讨：1.若已知波速为20m/s，从图示时刻起先计时，说出经过5s，C点的位移和通过的路程。 2、若波是向左传播的，以上问题的答案应如何? 3、从可以知道什么? 总结：从上可获得的物理信息是： (1)波长和振幅。 (2)已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。(若已知某一质点的振动方向也可确定波的传播方向。可以提出问题，启发学生思索。) (3)经过一段时间后的波形图。 (4)质点在一段时间内通过的路程和位移。 例题2、一列简谐横波，在t=0时波形如图78所示，P、Q两点的坐标分别为-1m、-7m，波的传播方向由右向左，已知t=0.7s时，P点其次次出现波峰，则：此波的周期是多少？此波的波长是多少？当t=1.2s时P点的位移？从t=0到t=1.2s质点P的路程是多少？ 思路分析：由t=0时刻的波形图 由右向左传播可知：以后每个质点起先振动时应向上振动，而波传播到P点需半个周期，当t=0.7s时，P点其次次出现波峰，可见P点在0.7s内完成了 次全振动，则可求得波的周期。质点在一个周期内的路程是4A。 解：由分析可知： T=0.7 T=0.4s。 由可知：=4cm 由分析可得：x=0 由分析可得：s=1.5×4A=1.5×4×2=12cm 布置作业：练习一的1、2、3。