最新人教版高中物理选修3-4第十二章《波的图象》互动课堂
最新人教版选修3-4高中物理12.2波 的 图 象教学设计
课时122 波的图象1能够通过描点的方法画出波的图象,理解波的图象的物理意义。
2会根据波的图象和波的传播方向判断各质点振动的方向。
3会根据质点振动的方向判断波的传播方向。
4能区分振动图象和波的图象。
重点难点对波的图象的理解与应用,掌握波的图象与振动图象的区别。
教建议波的图象是本章的教重点和难点。
教中应根据实际情况,采用多种教手段,如通过波动箱或者利用多媒体动画课件模拟、演示各个时刻的波形,帮助生在头脑中形成正确的物理认知。
导入新课利用图或者图象形象、具体地反映现象、规律是物理的一大特点,例如,用电场线反映电场,用磁感线反映磁场,用振动图象反映质点的振动规律,机械波的传播规律能用图象反映吗?1波的图象的建立(1)建立坐标系用横坐标表示在波的传播方向上各质点的①平衡位置,纵坐标y表示某时刻各质点偏离平衡位置的②位移。
(2)描点在坐标系中找出一系列点,使各点的横坐标为对应质点的平衡位置,纵坐标为该质点③偏离平衡位置的位移y。
(3)连线用一条④平滑的曲线把描的点连接起就是这列波此时的波的图象。
2波的图象的特点(1)波的图象也称波形图,简称⑤波形。
如果波形是正弦曲线,这样的波叫作正弦波,也叫⑥简谐波。
(2)介质中有正弦波传播时,介质中的质点做⑦简谐运动。
3波的图象与振动图象的意义(1)波的图象表示介质中的“各个质点”在⑧同一时刻的位移。
(2)振动图象表示介质中“某一质点”在⑨各个时刻的位移。
1波的图象的横坐标表示什么?解答表示在波的传播方向上各质点的平衡位置。
2波的图象的纵坐标表示什么?解答表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。
3对于质点上下振动形成的横波,质点位移的正方向一般如何规定?解答一般规定位移向上时为正。
主题1波的图象情景如图所示,取一条较长的软绳,用手握住一端拉平后上下抖动,沿绳方向将有波向右传播。
问题(1)请观察图形,思考沿绳传播的波形有什么特点。
(2)根据观察图形,思考波动过程中介质中各质点的分布有什么特点。
最新人教版高中物理选修3-4第十二章《波的反射和折射》互动课堂
互动课堂疏导引导1.惠更斯原理（1）原理介质中任一波面上的各点都可以看作发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向上的包络面就是新的波面.（2）波面与波线①波面：同一时刻，介质中处于波峰或波谷的质点所构成的面叫做波面，又叫波阵面. ②波线：用来表示波的传播方向的跟各个波面垂直的线叫做波线.如图12-4-1所示.图12-4-12.波的反射（1）定义：波遇到障碍物会返回来继续传播的现象.（2）反射特点①反射现象普遍存在，波在两种介质界面上，一定存在反射.②反射波的波长、频率和波速跟入射波相同.（3）反射定律入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角等于入射角i′=i.3.波的折射波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了变化的现象.（1）折射角(r)：折射波的波线与两介质界面法线的夹角r 叫做折射角.如图12-4-2所示.图12-4-2（2）折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧.入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比21sin sin v v r i . 可见：当v 1＞v 2时，i ＞r 折射线折向法线；当v 1＜v 2时，i ＜r 折射线折离法线.当垂直界面入射（i=0）时，r=0，传播方向不改变，属折射中的特例.注意：①在波的折射中，波的频率不改变，波速和波长都发生变化.②波在两种介质的界面上发生折射的原因是波在不同介质中的速度不同. ③由于一定介质中的波速是一定的，所以21v v 是一个只与两种介质的性质有关而与入射角度无关的常数，叫做第二种介质对第一种介质的折射率，以n 12表示，则n 12=21v v . ④水波的传播速度与水深有关，水越浅，水波传播速度越小.活学巧用1.关于对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是（ ）A.同一波面上的各质点振动情况完全相同B.同一振源的不同波面上的质点的振动情况可能相同C.球面波的波面是以波源为中心的一个个球面D.无论怎样的波，波线始终和波面垂直思路解析：按照惠更斯原理：波面是由振动情况完全相同的点构成的面（或线），而不同波面上质点的相位不同，故A 对B 错.由波面和波线概念，不难判定C 、D 正确.答案：ACD2.某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00 s 第一次听到回声，又经过0.50 s 再次听到回声，已知声波波速为340 m/s ，则两峭壁间的距离为________ m.思路解析：假设两峭壁间的距离为s ，测量员离某一峭壁距离为s 1,离另一峭壁距离为s 2，则s=s 1+s 2，第一次听到回声t 1=1.00 s ，第二次听到回声t 2=1.5 s ，由此可得2s 1=vt 1,2s 2=vt 2,解以上各式得：221vt vt s +==425 m. 答案：4253.如图12-4-3所示是声波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ的折射情况，由图判断下面的说法正确的是（ ）图12-4-3A.若i ＞r ，则声波在介质Ⅰ中的传播速度大于声波在介质Ⅱ中的传播速度B.若i ＞r ，则Ⅰ可能是空气，Ⅱ可能是水C.若i ＞r ，则Ⅰ可能是钢铁，Ⅱ可能是空气D.在介质Ⅰ中的传播速度v 1与在介质Ⅱ中的传播速度v 2满足rr v v sin sin 21= 思路解析：根据折射规律：ri v v sin sin 21=，故D 错，而A 正确.因为i ＞r ，则v 1＞v 2，若Ⅰ是空气，则Ⅱ不可能是水，因为声波在空气中的传播速度比在水中小，故B 错，而C 正确. 答案：AC4.如图12-4-4所示，某列波以60°的入射角由甲介质射到乙介质的界面上同时产生反射和折射，若反射波的波线与折射波的波线的夹角为90°，此波在乙介质中的波速为1.2×105 km/s ，求该波在甲介质中的传播速度.图12-4-4思路解析：由图中几何关系，可知折射角r=30°. 由波的折射规律r i v v sin sin =乙甲,所以212330sin 60sin sin sin =∙=∙=︒︒乙乙甲v v r i v ×1.2×105 km/s =2.08×105 km/s.答案：2.08×105 km/s。
人教版教材选修3-4 第十二章第2节《波的图象》名师教案
波的图象教学设计核心素养：通过《波的图象》的学习过程，让学生体验波动过程的和谐有序之美；体验整体与局部的辩证统一之美；体验时间和时刻的动静结合之美。
教学目标：1.理解波的图象的意义；2.区别运用振动图象和波动图象；3.能运用知识解决实际问题。
4. 加强对观察能力，逻辑思维能力的培养。
教学重点、难点：重点：波的图象的意义和应用难点：对波的图象的理解及跟振动图象的区别设计思想：波的图象是本章的教学重点和难点。
教学中应根据实际情况，采用多种教学手段，如通过多媒体动画课件模拟演示各个时刻的波形，帮助学生在头脑中形成正确的物理图景。
以横波为例说明波的图象的物理意义，通过这一过程提高学生的抽象思维能力。
教科书重点讲波的图象表现的是各个质点在某一时刻偏离平衡位置的位移。
对此，学生在初学时并不容易理解，开始时可借助波的图象与某时刻横波的形状相似，帮助学生进行理解。
要让学生弄清波的图象中横、纵坐标各表示什么物理量，能在图中指出各质点的位移和质点振动的振幅。
教学过程：课前：登陆优教平台，发送预习任务。
根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。
【课堂引入】温故而知新：问题1. 从振动图象可以得到哪些物理量?（1）直接描述量：①振幅A；②周期T；③任意时刻偏离平衡位置的位移（2）间接描述量①频率②位移系列：回复力、加速度、势能③速度系列：动能问题2.机械波的形成和波的特点?（1）形成：机械波是机械振动在介质中的传播（2）特点：①机械波可分为横波和纵波；②波传播的是振动形式和能量，也可传递信息；③质点不随波迁移。
【课堂学习】波的图象学习活动一：【演示】动画演示水波和绳波的动态图象，体验波动中的和谐灵动统一之美。
思考并讨论问题：1.如何体现波传递的是振动形式？2. 如何体现波传递的是能量？3.如何体现质点不随波迁移？答1：从整体来看，下一个质点总是重复前一个质点的振动答2：从整体来看，沿传播方向的质点由静到动，动能势能都增加答3：从局部来看，以红色的质点为研究对象，它只在虚线上上下振动小结一：思想方法论：整体和局部相互联系，互为依托学习学习活动二：问题3：说说在演示中还有哪些其他的发现？（巩固整体和局部的思想方法，引出波长和周期、频率的概念）（1）波的波长：在波动中对平衡位置的位移总是相等（包括大小和方向）的两相邻质点间的距离。
物理选修3-4人教新课标12.2波的图象4教案
12.2 波的图象【【教教学学目目标标】】1．掌握波的图象的物理意义。
2．了解波的图象的画法。
3．会用波的图象解决简单的问题。
【【重重点点难难点点】】1．波的图象的物理意义；波的图象与振动图象的区别。
2．会用波的图象解决简单的问题。
【教学方法】讲练结合【教学用具】课 件【【教教学学过过程程】】一、波的图象１、表示方法：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。
2、波的图象：振动质点在某一时刻所在的位置连成的一条曲线，叫波的图象，也称作波形图，简称波形。
（或理解为连接某一时刻各个质点位移矢量末端得到的一条曲线。
）（1）简谐波的图象是一条正弦（或余弦）曲线。
简谐波是一种最基本、最简单的波，其他的波可以看作是由若干简谐波合成的。
（2）波峰、波谷和振幅：3、波的图象的物理意义：描述某一时刻介质中各个质点对平衡位置的位移。
<照片>▲ 振动图象的物理意义：描述某一个质点在各个不同时刻对平衡位置的位移。
<录像>4、波的运动情况可以用公式和图象两种方法研究。
( x ＝Asin ωt)二、波的图象变化：1、确定波的图象变化的两种方法：（1）描点作图法：【例1】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。
（2）图象平移作图法：Δx ＝υΔt【例2】某一简谐横波在某一时刻的波形图如下的实线所示．若波以0.5m/s 的速度向右传播，画出3s 后和3 s 前两个时刻的波的图象。
【分析】图象平移作图法由图我们可以知道，波的传播是波形的平移，由波速的定义，为 △t 传播的距离△x ＝1.5m ，因此在3s 后，波向前传播了1.5m 。
根据波的传播过程和传播的实质，若波向右传播，把波的原有图形向右移动1.5m 的距离，就得到了3s 后时刻的波形图。
高中物理-第12章第2节《波的图象》教学用课件-新人教版选修3-4省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等
b、能够看出在波旳传播过程中介质中各 质点旳振幅A
措施是：波动图线上纵坐标最大值旳绝对 值就是介质中各质点旳振幅。
c.某一时刻各质点旳加速度、回复力旳方向
以及不同质点加速度、回复力旳大小关系
X O
Y
O
t
X
振动图象
波旳图象
例题2： 如图所示为一列简谐波在某时刻旳波形图，已知 图象上某点旳振动方向如图所示，试求这列波旳传
播方向。 Y 答案：向左传播
O
V
X
假如这个质点旳振动方向向上，则波旳传播方向又怎样？ 假如已知这个质点做减速运动，则波旳传播方向又怎样？
主要题型之二：
由波旳传播方向及某时刻旳波形图，求 波在另一时刻旳波形图
振幅A，波长λ
单个质点：简谐运动 整体：匀速直线运动
研究对象 研究内容
图线
振动图象
波动图象
单一振动质点
沿波传播方向旳全部质点
一质点旳位移随时间旳变化规律 某时刻全部质点旳空间分布规律
x/m
T
y/m
λ
t/s
x/m
物理意义 图线变化
表达一种质点在各时刻旳位移 表达各质点在某时刻旳位移
随时间推移图象延伸，但已经
5.一列波沿水平方向传播，某时刻旳波 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旳是（ B C ）
A．a和c B．b和c
C．a和d D．b和d
d · ·c a· ·b
6. 根据图所列旳两图形，分别判断 它们属于何种图形( A )
x/m
y/m
t/s
x/m
甲
乙
选修3-4第十二章第2节《波的图象》教案(新人教版选修3-4)
学校：实验高中：物理编写人：李以磊审稿人：刘云涛《12.2波的图象》一、教材剖析《 12.2 波的图象》是是新人教版高中物理选修 3-4 第十二章第二节的教课内容，主要学习波的图像，在简谐波的图象中读出质点振动的振幅，依据某一时辰的波的图象和波的流传方向，能画出下一时辰和前一时辰的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时辰的振动方向。
能差别简谐波与简谐运动二者的图象。
这节课是关于前方课程深入，同时也是高考取的要点内容，所以同学们要好好的学习，掌握。
二、教课目的1、知识目标：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依据某一时辰的波的图象和波的流传方向，能画出下一时辰和前一时辰的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时辰的振动方向。
④认识波的图象的物理意义，能差别简谐波与简谐运动二者的图象。
2、能力目标：能够利用波的图象解决实质问题。
3、感情、态度和价值观目标：经过对波的振动图象和流传图像的研究，学会对同一种现象从不一样的角度进行研究。
三、教课要点、难点：波的图象的物理意义。
四、学情剖析学生在前方已经对波的形成和流传有了深入的学习，在学习本节课的时候应当不会有什么知识的贮备缺点。
我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。
并且学生在平时生活中会接触到好多的相关波的知识和现象，在初中已经学过诸如声波之类的波的知识，可是那时候的知识过于感性和浅薄，经过高中的学习会把知识落实的更为科学和深刻。
五、教课方法：实验演示六、教具和课前准备：1、颠簸演示仪，2、学生准备：把导教案的课前预习内容做完好并且查对答案。
3、教师准备：课前预习教案，课内研究教案，课后延长拓展教案，还有教具的准备。
七、课时安排： 1 课时八、教课过程：( 一 )预习检查、总结迷惑检查落实了学生的预习状况并认识了学生的迷惑，使教课拥有了针对性。
人教版高中物理选修3-4 第12章 第2节波的图像 名师公开课省级获奖课件(36张)
物
理
选修3-4 ·人教版
第十二章
机械波
第二节 波的图象
第十二章 机械波
学习目标
※
※※ ※
理解波的图象的意义 能根据波的图象进行有关判断，以及根据有关信息画出波的图象 能够区分振动图象与波动图象
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第十二章 机械波
知识导图
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第十二章 机械波
课
物 理 选 修
内
探
究
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第十二章 机械波
探究一
对波的图象的理解
一列简谐波在某一时刻的图象如图所示。 导学号 34734184 (1)波的图象是什么形状的曲线？ (2)由图象可读出什么？
提示：(1)波的图象是正弦曲线。
物 理 选 修
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第十二章 机械波
答案：
解析：根据t＝0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
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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。
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y的各点(x，y)。
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第十二章 机械波
平滑的曲线 把各点连接起来就得到了横波的波形图象。 (4)用____________
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3-4 ·
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高中物理选修3---4第十二章《机械波》全章新课教学课件
思考：
简谐运动的研究对象有什么特点？
※单个质点或能 够看为质点的 单个物体。
思考：
如果做机械振动的质点与它周围空间的其他质点间有力的 作用，它的振动对周围质点会不会有影响？
※引起其他质点 的振动。
思考：
周围空间的其他质点的振动究竟是一种什么运动？
※其他质点发生 的是受迫振动。
一、机械波： 1.定义:机械振动在介质中的传播形成机械波. 2.产生条件: ①波源: 保持持续振动并引起其他质点振动的物体. 可以认为是第一个开始振动的质点. ②介质: 指传播机械波的物质。
选修3—4 第十二章《机械波》
第一节： 第二节： 第三节： 第四节： 第五节： 第六节：
全章新课教学课件
《波的形成和传播》 《波的图象》 《波长、频率和波速》 《波的衍射和干涉》 《多普勒效应》 《惠更斯原理》
选修3—4 第十二章 机械波
§12.1 波的形成和传播
复习回忆
自运动学角度看简谐运动：
§12.2 波的图象
复习回忆
问题1：机械波是怎样形成的？
介质可以看成是由大量的质点构成的，两相 邻的质点之间都有相互的作用力，介质上的某一 质点在波源的作用下发生振动时，就会带动与它 相邻的质点振动，这些质点的振动又会带动各自 周围的质点发生振动，这样振动就在介质中由近 及远的传播形成机械波。
复习回忆
2.沿波传播的方向，介质中 各质点由波源开始由近及远 振动；
3.介质中各质点只在各自的平衡位置附近振 动，质点并不会随波迁移；
4.介质中各质点的起振方向均相同，均与波 源的起振方向一致，且振动的T与f也与波源 一致。
【例题】日常生活中,发现皮球掉入池塘 中,能否通过往池塘丢入石块,借助石块激 起的水波将球冲到岸边吗?
高中物理 第十二章 机械波 1 波的形成和传播互动课堂学案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
高中物理第十二章机械波1 波的形成和传播互动课堂学案新人教版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十二章机械波1 波的形成和传播互动课堂学案新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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1 波的形成和传播互动课堂疏导引导1。
机械波的特点（1）波的形成：引起波动的振动体叫波源.波源振动带动与它相邻质点发生振动，并依次带动离波源更远的质点振动，只是后一质点的振动比前一质点的振动迟一些。
于是,波源的振动逐渐传播开去便形成了机械波。
①波传播过程中参与的各质点运动上的关系可以表述为“离波源近的质点依次带动离波源远的质点振动”,或表述为“离波源远的质点依次重复离波源近的质点的振动，但起振时间上依次落后，即离波源越远的质点起振越晚”。
②波源通过质点间的弹力作用带动周围质点的振动，故波的传播必须有弹性介质存在.若没有弹性介质，相邻质点间的相互作用就不能发生，前一质点就不能带动后一质点振动，所以振动形式就无法传播出去.（2)波的传播特性简谐波传播过程中，各质点都在其平衡位置附近做往复运动，并不随波迁移，波传播的只是振动的形式、能量和信息.2。
横波与纵波(1）横波:质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波.①波峰：在横波中凸起的最高处叫做波峰.②波谷：在横波中凹下的最低处叫做波谷。
（2）纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波。
①密部：在纵波中，质点分布最密的地方叫做密部。
②疏部：在纵波中，质点分布最疏的地方叫做疏部。
物理：12.2 波的图象 课件(人教版选修3-4)
【变式1】 如图12－2－7所示为一列简谐横波 在某一时刻的波形图，已知质点A在此时 刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说 法中正确的是 ( )． A．波向左传播，质点B向下振动，质点C 图12－2－7
向上振动
B．波向右传播，质点B向上振动，质点C向下振动 C．波向左传播，质点B向上振动，质点C向上振动 D．波向右传播，质点B向下振动，质点C向下振动 解析 解决该题有许多方法，现用“上下波”法判断，若波
(1)从波的图象上可直接读出介质质点振动的振幅．
(2)可确定任一质点在该时刻的位移的大小和方向．
(3)根据加速度与位移的方向关系，可确定任一质点在该 时刻的加速度方向．
(4)根据波的产生特点，若已知波的传播方向，可确定各
质点在该时刻的振动方向(速度方向)，速度大小的变化趋 势，动能大小的变化等，反之亦然． 二、判断质点振动方向或波传播方向的方法 已知波的传播方向判断各质点振动方向，或反过来已知振
方法二 波形平移法 由题图我们可以知道，在质点振动的一个周期内，波向前传 播一个完整的波形的距离，即传播的距离 x＝12 m，因此在 T 内，波向前传播了 3 m．根据波的传播过程和传播的实质， 4 若波向右传播， 把波的原有图形向右移动 3 m 的距离， 就得 T T 到了 后时刻的波形图，同理可以得到 前时刻波的图象． 4 4 T T 答案 后图象如解析图中虚线 (a)所示 前图象如解析 4 4 图中虚线(b)所示
(2)画出再经过0.125 s时的波形图象．
图12－2－14
解析
通过图象读出振动的最大位
移——振幅，利用波传播的速度公式 计算出在0.125 s内波传播的位移， 利用平移法作出图象．(1)由图象可 以看出，质点振动的最大位移是 10 cm.因此，振幅是 10
最新人教版高中物理选修3-4第十二章波的图象2
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一
DNA重组技术的基本工具
二 三
自主预习 首 页
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
二、波的图象
波的图象又称波形图,简称波形。如果波的图象是正弦曲线,这样的波 叫正弦波,也叫简谐波。
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DNA重组技术的基本工具
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DNA重组技术的基本工具
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基础知识 J课堂互动 Z 重点难点
ICHU ZHISHI源自HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
二、波的传播方向与质点振动方向有怎样的关系
已知质点的运动方向来判断波的传播方向或已知波的传播方向来判 断质点的运动方向时,判断依据的基本规律是波形成与传播的特点,常用的 方法有:
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DNA重组技术的基本工具
二 三
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基础知识 J课堂互动 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
利用波的传播方向确定质点运动方向的方法是要抓住波动的 成因,即先振动的质点(相邻两点中离波源比较近的质点)总是要带动后面 的质点(相邻两点中离波源比较远的质点)运动。
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DNA重组技术的基本工具
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自主预习 首 页
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
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S 随堂练习
高中物理 第十二章 机械波 5 多普勒效应互动课堂学案 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
高中物理第十二章机械波5 多普勒效应互动课堂学案新人教版选修3-4 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十二章机械波5 多普勒效应互动课堂学案新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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5 多普勒效应互动课堂疏导引导1.多普勒效应及其成因（1）多普勒效应由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象。
实质：波源的频率没有变化，而观察者接收到的频率发生了变化。
(2）相对运动与接收频率的关系①波源与观察者相对静止：观察者接收到的频率等于波源的频率。
②波源与观察者相互接近：观察者接收到的频率增大.③波源与观察者相互远离：观察者接收到的频率减小。
（3）多普勒效应的成因①如图12-7-1A所示，波源和观察者都不动，设波源频率为20 Hz，则波源每秒发出20个完全波，所以每秒经过观察者20个完全波，这时观察者接收到的频率等于波源的频率。
②如图12-7-1B所示，波源不动，观察者向波源运动，人耳在1 s内由位置A移到位置B,虽然波源每秒仍发出20个完全波,但观察者每秒却接收到21个完全波，即二者相互接近时，观察者接收到的频率大于波源的频率，反之，观察者远离波源运动,观察者接收到的频率小于波源的频率.图12-7-1③如图12-7-1C所示,波源向右运动，观察者不动,波源由S1运动到S2,波源右方的波面变得密集，因波速不变,波长变短，右方观察者接收到的频率大于波源的频率;左方的波面变得稀疏,波长变长，左方观察者接收到的频率小于波源的频率.2.如何计算波源频率和观察者接收到的频率v 1表示波源对介质的速度,v 表示波的传播速度，f 与f′分别表示波源频率和观察者接收到的频率。
最新人教版高中物理选修3-4第十二章《波的图象》1
2 波的图象1．波的图象的作法(1)建立坐标系：用横坐标x 表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y 表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。
(2)选取正方向：选取质点振动的某一个方向为y 轴正方向，x 轴一般向右为正。
(3)描点：把某一时刻所有质点的位移画在坐标系里。
(4)连线：用一条平滑的曲线把坐标系中的各点连接起来就是这一时刻的波的图象。
释疑点：波的图象某一时刻波的图象是参与波动的大量质点在这一时刻的一个“合影”，就像是一个班级的集体照一样。
【例1】 如图所示为一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形，由图象可知( )A ．质点b 此时位移为零B ．质点b 此时向－y 方向运动C ．质点d 的振幅是2 cmD ．质点a 再经过T2通过的路程是4 cm ，偏离平衡位置的位移是4 cm2．图象中的信息(1)可以直接看出该时刻沿传播方向上各质点的位移。
如图所示，图线上各点的纵坐标即表示各质点在该时刻的位移，如图线上M 点的位移是2 cm 。
(2)可以直接看出在波的传播过程中质点的振幅A ，即波动图线上纵坐标最大值的绝对值，如图中波的振幅为A ＝4 cm 。
(3)可以由波的传播方向判断出质点的运动方向，也可以由质点的运动方向判断出波的传播方向。
如确定图线上N 点的振动方向，可以根据波的传播方向和波的形成过程，知道质点N 开始振动的时刻比它左侧相邻质点M 要滞后一些，所以质点M 在此时刻的位移值是质点N 在下一时刻的位移值，由此判断出质点N 此时刻的速度方向应沿y 轴正方向，即向上振动。
【例2】 如图为某一时刻某简谐横波的图象，波的传播方向为沿x 轴正方向。
下列说法正确的是( )A ．质点A 、D 的振幅相等B ．该时刻质点D 正向下运动C ．该时刻质点C 、F 的加速度为零D ．该时刻质点B 、E 的速度大小和方向相同3．对波的图象的理解(1)波的图象是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”，可借用“定格”这一比喻加深理解。
选修3-4第十二章第2节《波的图象》学案(新人教版选修3-4)
学校：临清市实验高中 ：物理 编制人：李以磊 审核：张洁选修3-4第十二章第2节波的图象课前预习学案一、预习目标：预习课本内容，知道波的图象与振动图象的区别 二、预习内容：1．波的图象有时也称为 ，简称波形。
它是用横坐标表示在波的传播方向上各质点的纵坐标表示某一时刻各质点 。
2． 这样的波叫做正弦波，也叫 。
介质中有正弦波传播时，介质的质点在做 。
3．波的图象表示 的位移，振动图象则表示 的位移。
三、提出疑惑：同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑内容课内探究学案一、学习目标1.理解波的图象的物理意义及简谐波的概念2.能根据波的图象，确定各质点的振动方向 重点：波的图象的物理意义及应用 二、学习过程探究一：认识波的图像用横坐标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，并规定在横波中，位移向上时y 取正值，向下时y 取负值。
在x-y 平面上，画出各个质点平衡位置x 与各质点偏离平衡位置的位移y 的各点(x ，y)，用平滑的曲线把各点连接起来就得到了横波的波形图象，如图5-2-1所示。
⑴ 波的形状是什么样子的？可以用怎样的函数来表示？⑵波的图像的物理意义是什么？⑶ 通过波的图像可以解决那些问题？①从图象中可以看出波长：波源振动一个周期，波向前传播的距离为一个波长，即：λ=∆x ； ②从图象中可以看出各质点振动O Y 5-2-1③从图象中可以看出该时刻各质点 ④从图象中可以看出各质点 ； ⑤从图象中可以看出各质点 ； ⑥从图象中可以看出各质点 ；⑦从图象中可以间接地比较各质点在该时刻的振动速度、动能、势能、回复力、加速度等量的大小；探究二：根据某个质点的振动方向确定波的传播方向[方法一] 微平移法：根据质点的振动方向，作出经微小时间后的波形，就知道了波的传播方向[方法二] 成因法：由于波的形成是由于前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点重复着前面质点的振动，并且总滞后于前面质点的振动。
高中物理第十二章机械波2波的图象互动课堂学案新人教版选修34
高中物理第十二章机械波2波的图象互动课堂学案新人教版选修34互动课堂疏导引导1.波的图象（1）图象的建立用横坐标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，并规定在横波中位移方向向上时为正值，位移方向向下时为负值.把各个质点在某一时刻所在位置连成曲线，就得到该时刻的波的图象.（2）图象的特点①波的图象并不是波实际运动的波形图，但某时刻横波的图象形状与波在该时刻的实际波形很相似，波形中的波峰对应波的图象中的位移正向最大值，波谷对应图象中位移负向最大值.波形中的平衡位置也对应图象中的平衡位置.②简谐波的图象是正（余）弦曲线，是最简单的一种波，各个质点振动的最大位移都相同. ③波的图象的周期性在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻，质点的位移不同，则不同时刻，波的图象不同.质点振动位移做周期性变化，则波的图象也做周期性变化，经过一个周期，波的图象复原一次.④波的传播方向的双向性如果只知道波沿x 轴传播，则有可能沿x 轴正向，也有可能沿x 轴负向.注：波传播的周期性特点或由于传播方向不确定都能带来多解，在问题解决中一定要注意.2.怎样由波的传播方向确定质点的振动方向，由质点的振动方向确定波的传播方向（1）波源振动带动周围介质中的质点振动，在波的图象已知的前提下，由波的传播方向确定介质中质点的振动方向可采用：①带动法：根据波的形成原理，利用靠近波源的点带动它邻近的、离波源稍远的点的道理，在需要判定振动方向的点P 附近（不超过4)图象上靠近波源一方找另一点P′：若P′在P 上方，则P′带动P 向上运动；若P′在P 下方，则P′带动P 向下运动.②微平移法：设经过一小段时间Δt，波形沿波的传播方向做微小移动，就知道各质点在Δt 后到达的位置，运动方向也就知道.（2）在波的图象已知的前提下，由质点的振动方向确定波的传播方向常用“微平移法”：设经过一小段时间Δt（Δt＜＜4T ），已知振动质点振动到某一位置，然后根据波形不变，画出通过该点新位置的波形，从而判断波的传播方向.图象物理意义 图象表示一个质点在各个时刻的位移 图象表示某时刻，波线上各质点的位移 图象变化 随时间延伸，图象形状不变，只是图象沿t 轴延续 随时间推移，图象整体沿波的传播方向平移一个完整正弦（余弦）图象所占横坐标距离 表示一个周期T表示一个波长λ 活学巧用1.图12-2-1所示是某波源振动一个周期形成的波动图象，下列说法正确的是（ ）图12-2-1A.若P 是波源，开始时向上振动B.若P 是波源，Q 点将向上振动C.若P 是波源，a 已振动T 41 D.若Q 是波源，P 将向上振动 解析：若P 为波源，经一小段时间Δt 后的图象如图12-2-2(a)所示，由图可知，波向右传播，各质点的起振方向都向下，A 、B 错；波从a 传到Q ，传播距离为43个波长，所用时间为T 43，则a 已振动了T 43，C 错误；若Q 为波源，经一小段时间Δt 后的图象如图12-2-2(b)所示，由图可知，波向左传播，各质点的起振方向都向上，D 正确.图12-2-2答案：D2.一根张紧的水平弹性长绳上的a 、b 两点相距4.2 m ，b 点在a 点的右方，一列简谐波沿水平绳向右传播，波速为20 m/s ，波长大于2 m.某时刻，b 点达到波峰位置，而a 点正处于平衡位置且向上运动，则这列波的周期可能是（ ）A.0.12 sB.0.28 sC.0.168 sD.0.84 s图12-2-3思路解析：如图12-2-3，a 点向上运动，b 点达到波峰且在a 点的右方，满足这一条件的关系式为（n+43）λ=4.2 m 则m n 348.16+=λ. ①当n=0时，λ1=5.6 m;②当n=1时，λ2=2.4 m.只有这两个数值能满足波长大于2 m 的条件，由v T λ=,解得T 1=0.28 s,T 2=0.12 s,选项A 、B 正确.答案：AB3.一列简谐波在t=0时刻的波形图如图12-2-4(a)所示，图(b)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（ ）图12-2-4A.若波沿x 轴正方向传播，（b)图应为a 点的振动图象B.若波沿x 轴正方向传播，（b ）图应为b 点的振动图象C.若波沿x 轴正方向传播，(b)图应为c 点的振动图象D.若波沿x 轴正方向传播，（b ）图应为d 点的振动图象解析：在图（b ）的振动图象中，t=0时刻质点在平衡位置并向y 轴的正方向运动，而图(a)的波形图却表明在t=0时刻，质点b 、d 在平衡位置，而a 、c 不在平衡位置，故A 、C 选项不可能正确.若波沿x 轴正方向传播，质点b 应向上运动（逆着波的传播方向在它附近找一相邻点，此点正好在它的上方，质点b 就应跟随它向上运动），B 选项正确.若波沿x 轴正方向传播，同理可以确定质点d 应向下运动.D 选项错.答案：B。
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互动课堂
疏导引导
1.波的图象
（1）图象的建立
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，并规定在横波中位移方向向上时为正值，位移方向向下时为负值.把各个质点在某一时刻所在位置连成曲线，就得到该时刻的波的图象.
（2）图象的特点
①波的图象并不是波实际运动的波形图，但某时刻横波的图象形状与波在该时刻的实际波形很相似，波形中的波峰对应波的图象中的位移正向最大值，波谷对应图象中位移负向最大值.波形中的平衡位置也对应图象中的平衡位置.
②简谐波的图象是正（余）弦曲线，是最简单的一种波，各个质点振动的最大位移都相同. ③波的图象的周期性
在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻，质点的位移不同，则不同时刻，波的图象不同.质点振动位移做周期性变化，则波的图象也做周期性变化，经过一个周期，波的图象复原一次.
④波的传播方向的双向性
如果只知道波沿x 轴传播，则有可能沿x 轴正向，也有可能沿x 轴负向.
注：波传播的周期性特点或由于传播方向不确定都能带来多解，在问题解决中一定要注意.
2.怎样由波的传播方向确定质点的振动方向，由质点的振动方向确定波的传播方向
（1）波源振动带动周围介质中的质点振动，在波的图象已知的前提下，由波的传播方向确定介质中质点的振动方向可采用：①带动法：根据波的形成原理，利用靠近波源的点带动它邻近的、离波源稍远的点的道理，在需要判定振动方向的点P 附近（不超过4
)图象上靠近波源一方找另一点P′：若P′在P 上方，则P′带动P 向上运动；若P′在P 下方，则P′带动P 向下运动.②微平移法：设经过一小段时间Δt ，波形沿波的传播方向做微小移动，就知道各质点在Δt 后到达的位置，运动方向也就知道.
（2）在波的图象已知的前提下，由质点的振动方向确定波的传播方向常用“微平移法”：设经过一小段时间Δt （Δt ＜＜4
T ），已知振动质点振动到某一位置，然后根据波形不变，画出通过该点新位置的波形，从而判断波的传播方向.
活学巧用
1.图12-2-1所示是某波源振动一个周期形成的波动图象，下列说法正确的是（ ）
图12-2-1
A.若P 是波源，开始时向上振动
B.若P 是波源，Q 点将向上振动
C.若P 是波源，a 已振动T 4
1 D.若Q 是波源，P 将向上振动 解析：若P 为波源，经一小段时间Δt 后的图象如图12-2-2(a)所示，由图可知，波向右传播，各质点的起振方向都向下，A 、B 错；波从a 传到Q ，传播距离为
43个波长，所用时间为T 43，则a 已振动了T 4
3，C 错误；若Q 为波源，经一小段时间Δt 后的图象如图12-2-2(b)所示，由图可知，波向左传播，各质点的起振方向都向上，D 正确.
图12-2-2
答案：D
2.一根张紧的水平弹性长绳上的a 、b 两点相距4.2 m ，b 点在a 点的右方，一列简谐波沿水平绳向右传播，波速为20 m/s ，波长大于2 m.某时刻，b 点达到波峰位置，而a 点正处于平衡位置且向上运动，则这列波的周期可能是（ ）
A.0.12 s
B.0.28 s
C.0.168 s
D.0.84 s
图12-2-3
思路解析：如图12-2-3，a 点向上运动，b 点达到波峰且在a 点的右方，满足这一条件的关系式为（n+43）λ=4.2 m 则m n 3
48.16+=λ. ①当n=0时，λ1=5.6 m;②当n=1时，λ2=2.4 m.只有这两个数值能满足波长大于2 m 的条件，由v T λ
=,解得T 1=0.28 s,T 2=0.12 s,选项A 、B 正确.
答案：AB
3.一列简谐波在t=0时刻的波形图如图12-2-4(a)所示，图(b)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（ ）
图12-2-4
A.若波沿x轴正方向传播，（b)图应为a点的振动图象
B.若波沿x轴正方向传播，（b）图应为b点的振动图象
C.若波沿x轴正方向传播，(b)图应为c点的振动图象
D.若波沿x轴正方向传播，（b）图应为d点的振动图象
解析：在图（b）的振动图象中，t=0时刻质点在平衡位置并向y轴的正方向运动，而图(a)的波形图却表明在t=0时刻，质点b、d在平衡位置，而a、c不在平衡位置，故A、C选项不可能正确.若波沿x轴正方向传播，质点b应向上运动（逆着波的传播方向在它附近找一相邻点，此点正好在它的上方，质点b就应跟随它向上运动），B选项正确.若波沿x轴正方向传播，同理可以确定质点d应向下运动.D选项错.
答案：B。