人教版 (新课标)选修32 波的图象教案设计

这是一份人教版 (新课标)选修32 波的图象教案设计，共6页。教案主要包含了复习提问，引入新课，新课教学，巩固训练，小结，板书设计，作业等内容，欢迎下载使用。

1.理解波的图象的意义，知道波的图象的横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简谐波.
2.能在简谐波的图象中指出波长和质点振动的振幅.
3.已知某一时刻某简谐波的图象和波的传播方向，能画出一下时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向.
教学重点：
1.理解波的图象的物理意义.
2.理解波的图象的应用.
①根据某一时刻t的波的图象.波的传播方向和波速，画出经过Δt时间以后，波的形状和各质点的位移.
②已知某时刻t的波的图象，又知波的传播方向，判断介质中各质点的振动方向.
教学难点：对波的图象物理意义的正确理解.
教学方法：多媒体教学法、讲练法.
教学用具：投影仪、投影片、CAI课件.
教学过程
一、复习提问，引入新课
①用投影片出示思考题：
a：什么是机械波？
b：产生机械波的条件是什么？
c：机械波的形成原因是什么？
d：机械波的传播特点是什么？
e：机械波分为哪二种？各有什么特点？
②学生解答思考题：
a:机械振动在介质中的传播过程叫机械波.
b:产生机械波的条件是：①波源；②介质.
c：机械波的形成原因是：由于介质之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，波源周围的质点跟着波源做受迫振动获得能量后，再带动邻近质点振动，于是振动就在介质中由近及远地传播.
d：机械波的特点是：机械波在介质中传播时，介质中的质点只是在各自的平衡位置附近振动.并不随波的传播而迁移，它向前传播的是振动的形式和振动的能量. 各质点在振动时有时间上的先后
e:机械波分为横波和纵波.质点振动方向跟波的传播方向垂直的波叫横波；质点振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波，叫纵波.
②用多媒体模拟一列横波形成后某一时刻各个质点的情况：
③教师讲解：由图可以看出，在机械波形成以后，同一时刻各个质点的位移是有区别的.那么我们能不能用同一种形象的方法来描绘这一不同呢？
本节课我们就来学习这个问题：板书课题：波的图象.
二、新课教学
1．波的图象的建立：
①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？
②学生阅读后，回答上述问题：
③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.
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.
0
0
x
x
y
y
第一步
第二、三步
·
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2．图象的特点：
①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.
②教师讲解图象的物理意义.
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：
①用多媒体出示一幅波的图象.
②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Δt后的波的图象：
a：学生阅读课文第6页有关内容
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Δx=v·Δt，就得到t+Δt时刻的波形图象.
d：分步模拟做图过程.
e：讨论：若要画出t-Δt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Δx=v·Δt，就可以得到t-Δt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？
c：学生回答上述问题.
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.
6．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、巩固训练
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（BC）
A．a和c B．b和c
C．a和d D．b和d
四、小结
通过本节课的学习，我们学到了以下知识：
1：对于波的图象
①横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置.
②纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移.
③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：
①可以直接看出在该时刻沿传播方向上各质点的位移.
②可以判断出沿传播方向上各质点在该时刻的运动方向.
③可以直接看出在波的传播过程中各介质各点的振幅A.
五、板书设计
波 的 图 象
1.图象
2.图象的物理意义
3. 从图象上获得的信息
4.与振动图象的区别
六、作业：
课本P7练习一：①②③
振动图象
波的图象
1
用横坐标表示时间t
用横坐标表示各质点的平衡位置
2
用纵坐标表示振动质点偏离平衡位置的位移
用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移
3
能直观地表示振动质点在一段时间内运动情况
能直观地表示一列波在时刻t的波形
4
能直接得出振动质点在任意时刻的位移
能直接得出各质点在时刻t的位移
5
能得到振动的振幅
能得到波的振幅