11-12学年高二物理教案：12.2 波的图象

12.2 波的图象
【教学目标】
（一）知识与技能
1、知道波的图象，知道横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简谐波。
2、知道什么是波的图象，能在简谐波的图象中读出质点振动的振幅。
3、根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻和前一时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向。
4、了解波的图象的物理意义，能区别简谐波与简谐运动两者的图象。
（二）过程与方法
提高识图、用图的能力，注意比较与振动图象的区别，进一步理解各个图象的意义。
（三）情感、态度与价值观
体会波动图象的形式美和对称美。
【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】
据波的图象如何解决实际问题。
【教学方法】
讲练法、归纳类比法、多媒体演示
【教学用具】
计算机、投影仪、大屏幕、自制CAI课件
【教学过程】
（一）引入新课
1．提问：机械波和机械振动有何联系与区别？
（1）联系：机械波是由机械振动引起的；
（2）区别：机械振动研究单个质点的运动，机械波研究的是许多质点的运动。
2．引入：振动物体的振动情况可以用振动图象表示，波的情况也可以用波的图象表示。
（二）进行新课
1．学生阅读P28课文内容：
2．用投影片出示表格：（见下表）
3．阅读结束后，对比进行表格填写：
振动图象 波的图象
图线
研究对象 振动质点 连续介质
横坐标意义 时间t 各质点的平衡位置
纵坐标意义 振动质点偏离平衡位置的位移 某一时刻各质点偏离平衡位置的位移
图象的意义 振动质点在一段时间内位移随时间的变化规律 波在某时刻t的波形
反映的物理信息 ①能直接得出振动质点在任意时刻的位移，振动的振幅，周期②能间接得出振动质点在任意时刻的速度、回复力、加速度等变化情况。 ①能直接得出各质点在时刻t的位移，波的振幅等②由波的传播方向可确定某个质点的运动方向
教师点评：利用波的图象来研究波动，是我们的主要方法，而波的三要素和它们之间的关系是我们利用波的图象来研究波动的重要依据：一个是同一时刻各质点的位移情况(可在波的图象上直接看出来)，一个是质点的振动方向(可间接求知)，一个是波的传播方向。
4．关于波的图象的应用：
（1）据波的传播方向如何判定某个质点的振动方向：
方法简介：→三角形法：
如图所示，假设波沿x轴正方向传播，据波的定义可知：MN曲线上各质点振动方向向上（M、N除外）用带箭头的CA表示，NQ线上各质点运动方向向下，用带箭头的BC表示，A→B表示波的传播方向：易见，有向线段AB、BC、CA刚好构成一个带箭头，且首尾相连的封闭三角形。
→口诀法：“右上右，左上左”
具体含义为：波峰右侧质点向上运动，波向右传播；波峰左侧质点向上运动，波向左传播。
反之，波向右传播，波峰右侧质点向上运动；波向左传播，波峰左侧质点向上运动。
应用此口诀时，同时要注意，“波峰或波谷两侧质点运动方向相反”。
［课件演示：质点振动方向与波传播方向的关系］
巩固训练（投影）：
一列波沿水平方向传播，某时刻的波形如图所示，则图中a、b、c、d四点在此时刻具有相同运动方向的是_________
A．a和c B．b和c
C．a和d D．b和d
解析：“波峰或波谷的同侧质点运动方向相同，异侧质点运动方向相反”。故B、C正确。
拓展：若在上题中，波沿x轴正方向传播，试确定a、b、c、d四点在此时刻的运动方向。
解析：根据口诀，“右上右，左上左” （波向右传播，波峰右侧质点向上运动；波向左传播，波峰左侧质点向上运动）可判断a和d沿y轴正方向运动，b和c沿y轴负方向运动。
（2）已知时刻t的波形、波速和波的传播方向，可画出一段时间Δt后的波形图象：
方法：在已知的某一时刻的波形图上将波的图线沿波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt，即得到t+Δt时刻的波形图象。
［课件演示：波的图象］
巩固训练：
课本问题与练习第4题。
（三）课堂总结、点评
波的图象和振动图象易混淆，要注意它们的区别：
1．横坐标代表的物理量不同。
2．振动图象表示的是一个质点在一段时间内的运动情况，而波的图象表示的是许多质点在同一时刻的运动情况。
（四）课余作业
完成P29“问题与练习”的题目。
附：课后训练
1．一列横波在某时刻的波形如右图所示，质点a的振动方向向下，则波的传播方向向_____，在这时刻振动方向向上的质点有______（a、b、c、d、e 五点中），加速度方向向下的质点有______。
2．如图为一列波某时刻的波的图象，已知波向右传播则下列叙述正确的是_______
A．经过半个周期，C点将运动到E点处
B．M点和P点的振动情况完全相同
C．A点比F点先到达最低位置
D．B、D两点的振动步调相反
参考答案：
1．x轴负方向；CDE；E； 2．C、D