3. 波的图像教学设计(教案)

《波的图像》教学设计

【教材分析】

《波的图像》一节是教科版高中物理选修3-4，第二章第三节的内容。本节作为机械波的第二个部分，是这一章的教学重点之一，也是教学的难点。在学习了波的形成与产生的基础上，从实际的波抽象为波的图像，让学生认识波的图像是波的一种数学表示，从而理解简谐波及其图像这一关于波的理想模型，并且区别于质点的振动图像，为以后对波的定量分析打下基础。

【学生分析】

已经学习了波的形成与产生，学生对于波的现象有了一定的认识。这一阶段学生处于高二下学期，对物理已经有了一定的学习能力，在理解和掌握本节内容的难点方面已经有一定的心理与能力基础，在教学过程中关键主义激发学生的探究欲望，可以在教学过程中运用形象的比喻和多媒体课件，加深学生的理解，激发学生的兴趣。

【教学目标】

一．

知识与技能

1．明确波的图象的物理意义；

2．从波的图象中会求：

①波长和波幅； ②已知波的传播方向求各个质点的振动方向，或已知某质点的振动方向确定波的传播方向；

③会画出经过一段时间后的波形图； ④质点通过的路程和位移。 3．明确振动图象与波动图象的区别； 4．掌握波的时间周期性和空间周期性的特点。 二．

过程与方法

1.

通过多媒体技术观察波的图像的一些现象，培养学生初步观察的能力；

2.

能将所学知识运用到生活中，了解物理与生活的密切联系。

三．

情感态度价值观

1.

激发学生的学习兴趣和求知欲；

2.

提高学生的抽象思维能力；

3.

培养学生将所学物理知识运用到生活实践中的能力。

【教学重难点】

教学重点：

1.理解波的图象的意义；

2.能用波的图象解决一些实际问题。

教学难点：

根据波的图象如何解决实验问题。

【教学过程】

教学程序

1．

新

课

导

入

2．

新

课

教

学

一．波的图像

教学内容

设计意图及依据

创设问题情境，引入新课：

回顾：从简谐运动图像可以求哪些物理量？

学生回答：振幅，周期，任意时刻的位移，以及回复力，加速度、势能、动能。

引出问题：如何描述机械波同一时刻各质点的位移？

在总结上一章所讲知识的同时，让学生带着问题进入到本堂课的学习当中，激发学生的求知欲，同时也吸引了学生的注意力。

通过演示提供直观的教学情景，让学生在观察中认识，在认识中发现，在发现中归纳。

提出问题：如何描述同一时刻各质点的位移？

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，并规定在纵坐标中位移的方向向上时为正值，位移的方向向下时为负值。把各个质点在某一时刻的位置连成一条曲线，就得到某一时刻的波的图象。

振幅、波长、各质点的位移

波的图通过波的图像还能间接描述哪些物理量

像上可呢？

（2）间接秒数量

获得哪

学生回答老师总结

些信息

通过对具体的

1、波的传播方向、波的图像和质点的振动方例子分析、讲解，让学生学三、波向之间的关系。

会运用物理知（1）波的成因法：先带后，后跟前，运动状识处理问题、的图像分析问题。

态向后传。

二．从（1）直接描述量：

的应用

讲解后，学生实例分析

（2）微平移法。

（3）上下坡法。沿着波的传播方向：上坡下，下坡上。

举例，让学生分析。

已知波的传播方向和波形图判断质点的振动方向。

已知波形和质点的振动方向判断波的传播方向。

三、波的图像的应用

2.求波在任意时刻的波形图

（1）特殊点法

重点讲描点作图法，用例题讲解：

例题3】某一简谐波在t=0时刻的波形图如图10-2中的实线所示。若波向右传播，画出T/4后和T/4前两个时刻的波的图象。

分析：根据t=o时刻波的图象及传播方向，可知此时刻A、B、C、D、E、F各质点在该时刻的振动方向，由各个质点的振动方向可确定出经T/4后各个质点所在的位置，将这些点所在位置用平滑曲线连接起来，便可得到经T/4

后时刻的波的图象。如图10-2中虚线所示。

同样道理，由各个质点的振动方向可确定出经T/4前各个质点所在的位置，将这些点所在位置用平滑曲线连接起来，便可得到经T/4前时刻的波的图象。如图10-3中虚线所示。

若波向左传播，同样道理可以画出从t=o时刻开始的T/4后和T/4前两个时刻的波的图象。

（2）图像平移法

经过时间t，波在传播方向移动的距离X=V*t,因此，把图象沿传播方向平移X即得到相对应的图象.

四．波的图像与振动图像的区别

列表对比：

振动

波动

用列表对比，生动形象，逻图辑性强，便于象

学生对两个概

念的理解。

正（余）弦曲线

正（余）弦曲线

研究对横坐纵坐各质点的位移

标

物理多个质点在同一时刻一个质点在不同时刻意的位移

义

的位移

一个质点的位移

多个质点

一个质点

象

波传播方向上媒质上质点振动经历的时间

各质点的平行位置

标

3．

课

程

小

结

对本节课作如下总结，总结学习内容：

一．

什么是波的图像

振动质点在某一时刻所在的位置炼成的一条曲线，叫做波的图像

二．

振动方向与波的传播方向的关系

三．

波的图像变化情况：描点作图法

图像平移作图法

四．

波的图像与振动图像的区别

简明阐述本节课的主要内容，让学生知道要学习什么，要掌握什么，什么是学生需要学习的重点

【板书设计】

第二节

波的图像

一．什么是波的图像

振动质点在某一时刻所在的位置炼成的一条曲线，叫做波的图像

二．振动方向与波的传播方向的关系

三．波的图像变化情况：描点作图法

图像平移作图法

四．波的图像与振动图像的区别

【课后题答案】

1.

CD 2.

（1）、L点

（2）、N点

3.（1）K点

（2）M点

4.

1s后

y/m

O

0.5

1.0

1.5

2.0

4s后

y/m

x/m

O

0.5

1.0

1.5

2.0

x/m