高中物理人教必修一(教案)波的描述

1、7/7波的描述【教學目標】一、知識與技能1能用圖象描述橫波。2知道描述波的特征物理量：波速、波長、頻率（周期）。3理解波速、波長、頻率（周期）的關(guān)系。二、過程與方法1通過類比機械振動圖象可以用來描述簡諧振動，類推出機械波的圖象則可以用來描述機械波的運動規(guī)律。2通過回憶描述物體的運動物理量有時間、位移、速度等，而機械波也是物體運動形式之一，類推出波的特征物理量：頻率（周期）、波長、波速。三、情感態(tài)度與價值觀學生通過經(jīng)歷本節(jié)的學習過程，培養(yǎng)邏輯推理的抽象思維，懂得遇到問題時利用已有的知識進行推理、類比，進行學習與提高?！窘虒W重點】繪制波的圖象，判斷質(zhì)點振動方向、振幅、傳播方向、波長。【教學難點】波

2、長、頻率、波速三概念的關(guān)系及定義?！窘虒W準備】1波動演示儀。2演示波的圖象用的教學課件?！窘虒W方法】1講授法。2歸納總結(jié)法、事例分析法?！窘虒W過程】一、復習提問、新課導入問題1：機械波形成條件是什么？問題2：機械波特點是什么？問題3：機械波的實質(zhì)是什么？問題4：波的種類有幾種？提出問題：前面我們所學過的機械振動的圖像的物理意義是什么？教師歸納：機械振動的圖像的物理意義是描述某一時刻振子的運動情況。提出問題：那么機械波是否也能利用圖像來描述它的運動規(guī)律呢？我們又怎樣正確地畫出圖像來形象地描述機械波？二、新課教學（一）波的圖像波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點不隨波一起傳播若以波的傳播方向上各個質(zhì)點的平衡位

3、置作為橫坐標x，以某一時刻各質(zhì)點偏離平衡位置的位移為縱坐標y，描點便可得到波的圖象。教師用動畫演示波的圖像：波的圖象的畫法：將某時刻各質(zhì)點偏離平衡位置的位移矢量的末端用光滑的曲線連接起來。問題：從波的圖象可以求什么？教師歸納：從圖象可以直接讀出振幅、波長?？汕笕我毁|(zhì)點在該時刻相對平衡位置的位移（包括大小和方向）。在波速方向已知（或已知波源方位）時可確定各質(zhì)點在該時刻的振動方向（后邊的質(zhì)點總是追隨著前面的質(zhì)點）。教師歸納：確定質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向常用的方法是：微平移法和同側(cè)法（下圖示）（二）波長、頻率和波速教師：在物理中，一些物理現(xiàn)象、過程、規(guī)律等，都需要用物理量進行描述。同樣，機械波及

4、其傳播過程，也需要一些物理量進行描述。我們來學習和研究描述波的幾個物理量，即波長、頻率和波速。問題1：波長、頻率和波速的定義是什么？問題2：在波的圖像上怎樣確定？教師歸納注意的幾個問題：1波長：（1）“位移總相等”的含義是“每時每刻都相等”。（2）位移總相等的兩個質(zhì)點，其速度也總是相等的。在橫波中，兩個相鄰波峰或兩個相鄰波谷之間的距離等于波長。在縱波中，兩個相鄰密部或兩個相鄰疏部之間的距離也等于波長。（3）相距整數(shù)倍的質(zhì)點振動步調(diào)總是相同的；相距/2奇數(shù)倍的質(zhì)點振動步調(diào)總是相反的。2頻率（周期）：（1）同一種波在同一種介質(zhì)中傳播時周期（或頻率）保持不變。（2）每經(jīng)過一個周期的時間波就沿傳播方向

5、傳播一個波長的距離。（3）每經(jīng)歷一個周期，原有的波形圖不改變。3波速：（1）波速的大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定，同一列波在不同介質(zhì)中傳播速度不同。（2）一列波在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播的，即s=vt。（3）要區(qū)分波速與質(zhì)點振動速度的含義。（4）聲波在空氣中傳播速度最小，在液體中傳播速度較大，在固體中傳播速度最大。4波長、周期（或頻率）和波速的關(guān)系問題：在波動中，每經(jīng)過一個周期T，振動在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長。由此我們可以找到、T（或f）和v三者之間的關(guān)系。請同學們推導。教師：v=/T；v=f討論與交流：波動圖象與振動圖象的聯(lián)系和區(qū)別教師總結(jié)歸納：【課堂小結(jié)】一、波的圖象表示在波的傳播方向上，媒質(zhì)

6、中大量質(zhì)點在同一時刻相對平衡位置的位移的曲線。1對于簡諧波來說，波的圖象是按正弦曲線變化的。2波的圖象表示某一時刻，各質(zhì)點離開平衡位置的位移，而不是振動質(zhì)點排列而形成的圖案（由于橫波質(zhì)點的排列與波形相似，故誤認為波的圖象是質(zhì)點的排列）。3從圖象可以直接讀出振幅、波長。4可求任一質(zhì)點在該時刻相對平衡位置的位移（包括大小和方向）。5在波速方向已知（或已知波源方位）時可確定各質(zhì)點在該時刻的振動方向（后邊的質(zhì)點總是追隨著前面的質(zhì)點）。二、波長、頻率和波速1波長在波的傳播方向上，兩個相鄰的在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點之間的距離叫做波長，波長反映了波的空間周期性。對于橫波，相鄰兩波峰或相鄰兩

7、波谷之間的距離等于波長；對于縱波，相鄰的兩個密部或相鄰的兩個疏部之間距離等于波長。2頻率f機械波的頻率表明機械波在單位時間的頻繁程度。機械波的頻率等于振源的頻率。3波速v波的傳播速度，即振動形式的傳播速度，也是能量的傳播速度。波速：v=/T=S/t。4波長、周期（或頻率）和波速的關(guān)系：v=/T；v=f。5波動圖象與振動圖象的比較?！揪毩曥柟獭?當波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，保持不變的物理量是（ ）A波長 B波速 C頻率 D周期2在波的傳播過程中，下列說法正確的是（ ）A每個質(zhì)點的振動頻率都等于波源頻率B波速由介質(zhì)決定C波的頻率與介質(zhì)無關(guān)D振動情況完全相同的質(zhì)點間的距離等于一個波長3圖中實線為

8、t0時刻的波形圖，虛線為t0.1s時刻的波形圖。據(jù)此能否判定波的傳播方向？4圖中的實線是一列正弦波在某一時刻的波形圖。經(jīng)過0.5s后，其波形如圖中虛線所示。設(shè)該波的周期T大于0.5s。（1）如果波是向左傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？（2）如果波是向右傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？5圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧波在初始時刻的波形，試畫出該簡諧波經(jīng)過極短一段時間后的波形圖，并確定初始時刻圖中A、B、C、D四個質(zhì)點的振動方向及這段時間內(nèi)質(zhì)點速度大小的變化情況。6簡諧橫波某時刻的波形如圖所示，P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點，波沿x軸的正方向傳播。（1）此時刻與14T時刻，質(zhì)點（2）經(jīng)過一個周期，質(zhì)點P通過的路程為多少？（3）有同學說由此時刻起經(jīng)過14T后，質(zhì)點P通過的路程為7下圖是一列波的圖像。（1）如果波沿著x軸的正方向傳播，K、L、M三個質(zhì)點，哪一個最先回到平衡位置？（2）如果波沿著x軸的負方向傳播，K、