波的图象波的图象波的图象

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波的图象

波的图象

教学目标

1、明确波图象的物理意义. 2、能够从中求解: ①波长和振幅; ②已知波的传播方向求各个质点的振动方向,或已知某一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形的区别. 4、通过学习使学生能用图象描述波的特点.

教学建议 本节难点是理解横波图象的物理意义,要求会“识读”横波图象,能够弄清横波图象和振动图象的区别.掌握波有三个基本要素,即某一时刻的波形图、质点的振动方向和波的传播方向;波还有两个特性,即双向性(在不注明波的传播方向的情况下,波的传播方向有两种可能)和重复性(经过周期的整数倍时间后,波形图是完全一样的).研究波的“三要素”之间的关系时,注意波的“两个特性”,这是我们解决波的问题的关键.由可以求啥? (1)从图象上可以直接读出振幅(注意单位). (2)从图象上可直接读出波长(注意单位). (3)可求任一质点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向). (4)在波传播方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向. (5)可确定各质点振动的加速度方向.

教学设计示例

教学目标:

1、明确的物理意义。

2、从中会求:①波长和振幅;②已知波的传播方向求各个质点的振动方向,或已知某一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形的区别。

4、通过学习使学生能用图象描述波的特点。

教学重点:的物理意义

教学难点:的应用

教学过程

(一)引入新课:

机械波是机械振动在介质里的传播过程(如绳波),从波源开始,随着波的传播,介质中的大量质点先后开始振动起来,虽然这些质点只在平衡位置附近做重复波源的振动。但由于它们振动步调不一致,所以,在某一时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。(如右图:是绳波在某一时刻的形状,即)为了从总体上形象地描绘出波的运动情况,物理学中采用了。

同学们可以思考,是啥?

学生举例:足球赛场上的“世界波”,也可请同学集体表演“世界波”

教师举例:水波,演示水波的实验,让学生理解是某一时刻的“照片”。

教师提问:那么怎么样画图象呢?

(二)新授课:

1、:

在直角坐标系中:

横坐标——表示在波的传播方向上各质点的平衡位置与参考点的距离。

纵坐标——表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。

请学生把绳表示出来。

在某一时刻连接各位移矢量的末端所得到的曲线就形成了,横与纵形状相似,也叫波形图。简谐是一条正弦或余弦曲线。

2、的物理意义:

    表示介质中各质点在某一时刻(同一时刻)偏离平衡位置的位移的虚拟主机分布情况。在不同时刻质点振动的位移不同,波形也随之改变,不同时刻的波形曲线是不同的。图2表示经过丛时间后的波的形状和各质点的位移。

从某种意义上讲,可以看作是“位移对虚拟主机的展开图”,即具有虚拟主机的周期性;同时每经过一个周期波就向前传播一个波长的距离,虽然不同时刻波的形状不同,但每隔一个周期也恢复原来的形状,所以波在时间上也具有周期性。

3、从上可获取的物理信息

例1、如图3所示为一列简谐波在某一时刻的。

    求:(1)该波的振幅和波长。

        (2)已知波向右传播,说明A、B、C、D质点的振动方向。

        (3)画出经过T/4后的。

解:(1)振幅是质点偏离平衡位置的最大位移,波长是两个相邻的峰峰或谷谷之间的距离,所以振幅A=5cm,波长=20m。

(2)根据波的传播方向和波的形成过程,可以知道质点B开始的时间比它左边的质点A要滞后一些,质点A已到达正向最大位移处,所以质点月此时刻的运动方向是向上的,同理可判断出C、D质点的运动方向是向下的。

(3)由于波是向右传播的,由此时刻经T/4后,即为此时刻的波形沿波的传播方向推进T/4的,如图4所示。

请学生讨论:1.若已知波速为20m/s,从图示时刻开始计时,说出经过5s,C点的位移和通过的路程。

2、若波是向左传播的,以上问题的答案应怎样?

3、从可以知道啥?

总结:从上可获取的物理信息是:

(1)波长和振幅。

(2)已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。(若已知某一质点的振动方向也可确定波的传播方向。可以提出问题,启发学生思考。)

(3)经过一段时间后的波形图。

(4)质点在一段时间内通过的路程和位移。

例题2、一列简谐横波,在t=0时波形如图7—8所示,P、Q两点的坐标分别为-1m、-7m,波的传播方向由右向左,已知t=0.7s时,P点第二次出现波峰,则:①此波的周期是多少?②此波的波长是多少?③当t=1.2s时P点的位移?④从t=0到t=1.2s质点P的路程是多少?

思路分析:由t=0时刻的波形图

由右向左传播可知:以后每个质点开始振动时应向上振动,而波传播到P点需半个周期,当t=0.7s时,P点第二次出现波峰,可见P点在0.7s内完成了 次全振动,则可求得波的周期。质点在一个周期内的路程是4A。

解:①由分析可知: T=0.7   &(请记得收藏本站-一路高升范文网,以获取更多新鲜内容)nbsp; T=0.4s。

②由可知:λ=4cm

③由分析可得:x=0

④由分析可得:s=1.5×4A=1.5×4×2=12cm

布置作业 :练习一的1、2、3。

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