3. 波的图像优质课教案

波的图象

【教学目标】

1.

能够通过预习澄清波的图象的建立过程、波的图象的物理意义、正弦波的定义等基本概念。

2.

能够通过预习及练习1和练习2理解总结图象的特点。

3.

能够通过练习1归纳出判断质点的振动方向的方法。

4.

能够通过回忆之前所学内容，澄清振动图象与波形图的联系和区别，并且通过例题强化理解。

5.

能够根据波形图的特点、振动图象与波形图的联系和区别归纳“已知某时刻波形画另一时刻波形”的方法。

【重难点及学习建议】

1.

本节课的重点是，波形图的基本概念和特点，以及与振动图象的区别。这部分的掌握首先需要做到的就是认真研读课本，将波的图象建立过程、图象的物理意义、正弦波的含义等细节性的概念弄清楚。对于波的图象的特点的总结和理解，可以结合具体的题目进行落实，在不断应用的过程中夯实基础。

2.

本节课的难点是，掌握关于波形图应用的方法。这部分的掌握最根本的还是要熟练掌握波形图的基本概念和特点，以及与振动图象的区别，在此基础上熟练掌握一到两种方法，并熟练运用。

【教学流程】

教学进程

一、课前预习

（时间分配：15分钟）

教师活动

（一）导入：

问题：

1.回顾之前学习的内容，思考波是如何形成和传播的? 2.各质点的振动有什么相同点和不同点? 总结：由于各个质点的相位不同，所以同一时刻各质点的运动状态不同，为了形象表示同一时刻这些质点的运动情况，本节课我们一起来学习研究“波的图象”。

（二）落实课前预习的完成情况

1.学生回答学历案“预习检测”中的波的图象的建立、图象的物理意义、正弦波含义的相关填空内容。

2.学生讲解练习1 如图所示是一列沿x轴传播的简谐横波某一时刻的波动图象，绳上有A、B、C、D、E、F、G、H、I九个质点，下列说法正确的是（ ）

A．A、C、E、F、H具有相同的位学生活动

（一）回答：

1.

由于质点间存在相互作用力，各质点会被波源依次带动振动起来，机械振动的形式将在介质中由近及远的传播。

2.

各质点都在重复波源的振动，但是各个质点振动的相位不同，所以就形成了凹凸不平的波面。

（二）讲解课前预习部分

1.填空

2.练习1：

①A、B A、C、E、F、H位移大小相同，其中ACH方向相同，EF方向相同，这两组方向相反

②C、D 振幅是质点离开平衡位置的最大距离，该机械波各点振幅都相同。

教学方法手段说明

本节课《波的图象》主要分为两个部分，图象的基本概念及图象的应用。由于基本概念比较基础，学生完全有能力进行课前的自学，所以采用了“读书指导法”的教学方法，设计了学案中的“课前预习”部分，学生通过认真研读教材，按照学案上的提示和问题，在课前提前完成该部分内容。这充分体现了

移

B．A、C位移相同，H、F位移方向相反

C．B、I振幅相同

D．A、B振幅相同

E．G的加速度为最大值，B的加速度为零，C的加速度沿y轴负方向

F．A质点一定比B质点先开始振动

G．C质点可能向下振动

3.学生讲解练习2 如图所示，横波正在沿x轴正方向传播，波速为0.5m/s，试画出经过4s后的波形曲线。

4.总结波的图象的特点

①根据波的图象的物理意义总结波的“瞬时性”。

②根据练习1的FG选项总结波的波的“双向性”。

③根据练习2总结波的图象的周期性。

④根据练习1的选项总结“由波的图象可得到的信息”。

③E “先学后教”因为离开平衡位置的的教学理念，位移越大，物体做简谐运动而且在学案的的回复力越大，加速度越引导下，学生大，且方向和回复力方向相的预习是比较同，都指向平衡位置，所以有效的。

G加速度为零，B加速度为在课堂上最大值，C加速度方向指向落实这部分内y轴负方向。

容时，学案上④F、G 面的内容是由若波源在左侧，即波向学生主导完成右传播，则A比B先开始振的，但是教师动，而且根据波产生和传播在讲解的过程的原理质点C被左侧的质点中要注意知识带动向上振动。

点之间的衔若波源在右侧，即波向接，比如：引左传播，则B比A先开始振导学生从波的动，而且质点C被右侧的质建立过程理解点带动向下振动。

波的图象的物

理与意义，进3.一个完整波的长度为2m，而得出和理解根据波速为0.5m/s，可求得波的特点中的传播一个完整波的时间为瞬时性；通过4s，所以4s后又向x轴正学生对于两道方向传播传播了一个完整练习题的讲解波形，即波传到了4m处。

引导学生自主

的得出其他的

图象的特点。4.在教师的引导启发下，归所以通过教师纳波的图象的特点

有效的引导，①瞬时性：波的图象反应的有助于学生建是某一时刻介质中各个质立构建环环相点的情况。

扣的知识脉②波传播方向的双向性：如络，将一个个果只知道波沿x轴传播，则零散的知识点有可能沿x轴正方向传播，编织成网。

也有可能沿x轴负方向传

播，具有双向性。

③波的图象的周期性：每经过一个周期，沿着传播方向传播一个完整的波形，之前已经振动的质点形成的波形和一个周期前形成的完全相同。

④由波的图象可获得的信息：

质点振动的振幅；任一质点在该时刻的位移大小和方向；任一质点在该时刻加速度方向；若知道波的传播方向，可确定各质点在该时刻速度方向和大小变化趋势。

二、根据波的传播方向判断质点的振动方向

（时间分配5分钟）

1.带动法 问题：

根据练习1中判断质点振动方向的思路，判断图中两个p点的振动方向，并且用自己的语言总结“带动法”的内容。

2.上下坡法

问题：

①根据“带动法”判断图中ABCDE五个质点的振动方向。

②分析这些质点的振动方向与所处位置有什么关系。

问题：

回忆上一章学习的振动图象的知识，完成下面的表格，对振动图象与波形图的相同点和不同点进行分析。

振动图象

波的图象

1.带动法

学生根据问题提示进行总结回答：

①图一中的波向右传播，所以p点由其左侧的点带动，p点要重复其左侧点的振动，即向上振动。

②图二中的波向左传播，所以p点由其右侧的点带动，p点要重复其右侧的点的振动，即向下振动。

总结：先振动的质点

带动p质点，若先振动的

点在被带动点p的上方，则p被带动向上振动；若先振动的

点在被带动点p的下方，则p被带动向下振动。

2.上下坡法

学生根据问题总结：

①根据“带动法”可知，A、B、C向上振动，D、E向下振动。

②总结：沿波的传播方向看，“上坡”的质点向下振动，“下坡”的质点向上振动。

“上坡下、下坡上”

完成表格：

1.不同点

①研究对象

振动图象：某个振动质点

波形图：沿波传播方向的所有质点

②物理意义

在处理这部分的教学内容时，使用了启发式教学法。对于两种方法的得出，不是直接告诉学生，而是教师给学生提供一些启发性的问题，引导学生根据这些启发性的问题判断质点振动方向，进而自主的总结出对应的方法。这样的处理体现了“先学后教”、“以学生为本”的教育理念，和传统的直接告诉学生方法再进行强化练习相比，能够充分调动学生的主观能动性。

振动图象与波形图的区别是本节的重点也是难点。落实这一知识点首先采用的是启发法，通三、振动图象与波的图象的比较（时间分配

10分钟）

不

物理意同

义

点

图象

比喻

图象的形状

从图象中可获得的信息

波和振动的联系

研究对象

相同点及联系

例题：

图1是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振，则图2所示振动图像对应的质点可能位于（ ）

A．a

通过思考和讨论解决并总结解题思路。

四．根究某一时刻的波形画解决问题并总结方法：

例题：如图所示，甲为某一波在t=1.0s时的图象，乙为参与该波动P质点的振动图象，波速为振动图象：表示某个质点在各时刻的位移

波形图：表示某时刻所有质点的位移情况

③图象

振动图象：

波形图：

④比喻

振动图象：某个质点一段时间的录像

波形图：某时刻所有质点的集体照

2.相同点

①图象的形状：正余弦曲线

②从图象中获取的信息：振幅、位移、加速度、速度

③波和振动的联系：机械波传播的是机械振动的形式。

思路总结：

①明确波形图对应振动图象的时刻

②根据振动图象确定质点该时刻振动方向

③根据振动方向和传播方向确定是哪个质点

过表格给学生以提示，在学生自主完成表格的过程中，即梳理归纳了本节课关于波形图的概念，又回忆了之前的内容，而且两部分进行了对比联系，这样的设计能够驱使学生主动的探求知识，实现知识的融会贯通。

例题部分采用了练习法的教学方法，及时的对知识进行评价和反馈，增强了教学的有效性，体现了“教-学-评”的一致性，并且对于这部分的处理不仅仅停留在解决问题的层面，对题目的思路进行梳理，培养学生的总结归纳能力和举一反三的能力。

思路方法总结：

“描点法”

①根据波的传播方向确定各质点的振动方向

这部分是波形图的具体应用，选取的例题是一道综

另一时刻的波形

（时间分配：10分钟）

4m/s，求：

（1）在甲图中画出再经3.5s时的波形图；

（2）求再经过3.5s时P质点的路程和位移。

②确定经∆t后（前）质点位置

③平滑曲线连线即可得波形图

合性较强的题目，涉及到了前面质点振动方向的判断和振动图象与波形图的区别，所以该问题的解决有助于学生对于前面所学内容的融会贯通。

该部分的讲解采用了启发法、练习法、讲授法。学生首先进行自主的思考，然后学生进行讲解，教师最后进行总结。这样的安排有助于体现学生学习经历的过程，实现学生的“真学习”。而且在学生讲解的过程中采用了投影仪的多媒体教学手段，有助于将学生的思维过程直观的展示出来，而且教学也较为高效。

【板书设计】

波的图象

一、判断质点的振动方向

1.“带动法”

2.“上下坡法”

二、振动图象和波形图的比较

三、根据某一时刻波形图画另一时刻的波形图

“描点法”

【课后作业】

练习题

1.一列简谐波某时刻的波形如图甲所示，图乙表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图象，则（

）

A．若波沿x轴正方向传播，振动图象为a点的振动图象

B．若波沿x轴正方向传播，振动图象为b点的振动图象

C．若波沿x轴负方向传播，振动图象为c点的振动图象

D．若波沿x轴负方向传播，振动图象为d点的振动图象

2.关于如图所示的波形图，下列说法正确的是（

）

A．

此列波的振幅是0.1m B．

x=15cm处质点的位移是0.1m C．

若质点A的速度沿y轴正方向，则质点B的速度亦沿y轴正方向

D．质点A的加速度沿y轴负方向，而B，C的加速度沿轴正方向

【教学反思】

本节的内容知识点较多，知识点的应用形式多种多样，用什么样的方法能够让学生深刻透彻的理解知识点，有条理的进行知识的应用是非常重要的，所以必须注意下面几点：

1．改变传统的大水漫灌的教学模式。教师要注意问题链条的设计，利用问题引导式、启发式教学法，激发学生的主观能动性，让学生积极主动思考，发现问题、提出问题、解决问题，实现“真学习”。

2．因为教学内容理论性较强，所以设计学历案是一个很好的教学手段，学历案的使用，有助于学生明确自己学习的目标，构建更加清晰的知识脉络，而且对于目标的评价有效到位，及时的检测学生对于知识的掌握程度及目标的达成情况，体现了“教-学-评”一致性的原则理念，能够体现有效教学。

3．要善于在教学的过程中“留白”，即让学生独立思考一些问题，学生能够独立完成的部分，教师就不再花时间讲解。比如：波形图的基本概念就可以让学生提前在课下进行预习，这样的处理比教师直接讲授更加有效；在讲课的过程中，尽可能的体现学生是课堂的主体，教师应该充当引导的作用，课堂应该突出学生学习经历的过程，教师的讲授应当配合学生的学习，所以本节课每一部分在讲授之前都会给学生布置一定的自主完成的任务，学生思考和互相讨论再配合教师的总结归纳，这样的方式更加有利于他们对于知识的理解，能够体现“先学后教”和“以学生为本”的新课改的教学理念。