02.机械波的图象描述

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1、第二节机械波的图象描述教学目标：1．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．理解波长、频率和波速的物理意义。3．理解波长、频率和波速之间的关系，并会应用这一关系进行计算和分析问题。4．能在简谐波的图象中指出波长和质点振动的振幅.5．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．理解波长及波速的公式v=λf的含义3.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

2、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：1．对波的图象物理意义的正确理解.2．决定波速、频率、波长的因素及应用波的知识对实例的分析。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

3、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.

4、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（一）、波的图像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

5、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).00xxyy第一步第二、三步·······第三步：把上述点连成曲线.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

6、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

7、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

8、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。（二）、描述波的特征的物理量1．波长λ1、波长λ：在波动中对平衡位置的位移总是相等的两相邻质点间的距离叫做波的波长λ2、对波长