高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 波的描述优质导学案

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 波的描述优质导学案，共5页。学案主要包含了学习目标，学习重点，学习难点，学习过程，练习巩固等内容，欢迎下载使用。




【学习目标】


1．能够通过描点的方法作出波的图像，理解波的图像的物理意义。


2．从波的图象中会求机械波的相关物理量。


3．明确振动图象与波动图形的区别。


4．掌握波的时间周期性和空间周期性的特点。


5．知道什么是波长、频率和波速，理解波长、频率和波速的关系，了解决定波长、频率和波速的因素。


【学习重点】


1．理解波的图像的物理意义，并从图像中分析相关问题。


2．理解波长、频率和波速的关系。


【学习难点】


1．明确振动图象与波动图形的区别。


2．理解波长、周期（频率）和波速的物理意义及它们之间的关系。


3．分析、解决波的多解问题。


【学习过程】


一、温故知新


问题1：机械波形成条件是什么？





问题2：机械波特点是什么？





问题3：机械波的实质是什么？





问题4：波的种类有几种？





二、新知学习


（一）波的图像


预习教材后，回答下列问题：


1．在波的图象中，横纵坐标分别表示什么物理量？


（1）横坐标：_________________________________________。


（2）纵坐标：_________________________________________。


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，简称波形图。（二）波长、频率和波速


1．波长：


在横波中，两个_________________________________________的距离等于波长。


在纵波中，两个_______________________________________的距离也等于波长。


（1）“位移总相等”的含义是“每时每刻都相等”。


（2）位移总相等的两个质点，其速度______________________。


（3）相距λ整数倍的质点振动步调总是_____________；相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是_____________。


2．频率（周期）：


（1）波源以某一频率振动后，介质中的质点也依次以这个频率振动。这个频率就是波的频率，与介质_____________。


（2）每经过一个周期的时间，波传播的距离等于_____________。


（3）每经历一个周期，原有的波形图不改变。


3．波速：


波速：一个周期T内，振动在介质中传播的距离等于一个波长λ，所以波在介质中的传播速度v=__________=__________


（1）机械波在介质中的传播速度由__________决定，同一列波在不同介质中传播速度__________。


（2）波速等于波长和频率的乘积。这个关系虽然是从机械波得到的，但是它对于我们以后要学习的电磁波、光波也是适用的。


4．波长、周期（或频率）和波速的关系


问题：在波动中，每经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于一个波长λ。由此我们可以找到λ、T（或f）和v三者之间的关系。请同学们推导：











讨论与交流：波动图象与振动图象的联系和区别。








【练习巩固】


1．当波从一种介质进入另一种介质时，保持不变的物理量是（ ）


A．波长 B．波速 C．频率 D．周期


2．在波的传播过程中，下列说法正确的是（ ）


A．每个质点的振动频率都等于波源频率


B．波速由介质决定


C．波的频率与介质无关


D．振动情况完全相同的质点间的距离等于一个波长


3．图中实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.1s时刻的波形图。据此能否判定波的传播方向？











4．图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形图。经过0.5s后，其波形如图中虚线所示。设该波的周期T大于0.5s。


（1）如果波是向左传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？


（2）如果波是向右传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？














5．图为一列沿x轴正方向传播的简谐波在初始时刻的波形，试画出该简谐波经过极短一段时间后的波形图，并确定初始时刻图中A、B、C、D四个质点的振动方向及这段时间内质点速度大小的变化情况。














6．简谐横波某时刻的波形如图所示，P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播。


（1）此时刻与14T时刻，质点P的速度与加速度的方向各是怎样的？


（2）经过一个周期，质点P通过的路程为多少？


（3）有同学说由此时刻起经过14T后，质点P通过的路程为A0，你认为这种说法对吗？





7．下图是一列波的图像。


（1）如果波沿着x轴的正方向传播，K、L、M三个质点，哪一个最先回到平衡位置？


（2）如果波沿着x轴的负方向传播，K、L、M三个质点，哪一个最先回到平衡位置？














8．一列横波某时刻的波形如图甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图像。


（1）若波沿x轴的正方向传播，图乙为K、L、M、N四点中哪点的振动图像？


（2）若波沿x轴的负方向传播，图乙为K、L、M、N四点中哪点的振动图像？