波的图象和应用教学设计
教学设计5:12.2 波的图象
学生:作图,
教师:这种描点作图的方法,是处理实验数据的一种基本方法,同学们一定要掌握。
分析图象,若是正弦曲线,这样的波就是正弦波,也叫简谐波。
学生:波的图象与振动图象都是正弦曲线,它们有何区别?
师生互动,得出波的图象与振动图象的区别,并列表比较
课题
波的图象
课型
新授课(1课时)
教学目标
(一)知识与技能
1、能够通过描点的方法作出波的图象,理解波的图象的物理意义。
2、知道什么是简谐波。
(二)过程与方法
1、通过图象描述横波,加强利用图象分析问题的能力。
2、运用数学图象法处理物理问题,培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。
(三)情感、态度与价值观
教师:画两种图鉴别
教师:波的图象物理意义是什么?
学生:同一时刻不同质点对平衡位置的位移
教师:波的图象还有何应用?
讲解波的图象的应用
学生讨论:得出平移法和爬坡法判断波的传播方向与质点振动方向的关系。
总结:平移法和爬坡法判断波的传播方向与质点振动方向的关系。
教师:波的图象还有何应用?
师生活动:学习已知某时刻的图象画另一时刻的图象
(二)进行新课
1、复习引入
动画波的形成过程
教师:如果我们要更快更准确的得出某一时刻的各质点的位置,有何办法?
如果把那一时刻的各质点的位移画出来就可以了。
教师:就是画波的图象
学生:用图象法。在直角坐标系中,用纵轴表示各质点对平衡位置的位移,用横轴表示波在传播方向上各质点的平衡位置,把对应位置的位移依次描点画成图线即可。
通过体验、小组讨论进一步加深认识波的图象和振动图的区别。
波的图象教学案(自编)
波的图象教学案北京蔡雨翔2013.05教学目标:1.知道波的图象,横、纵坐标各表示什么物理量,知道什么是简谐波.2.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.3.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.教学过程:通过上节课的学习,我们知道了什么是机械波,同时认识了波的形成和传播过程.我们还清楚,图象是描述物理过程、物理现象和反映物理规律的一种简单、直观的方法,如物体的运动图象、简谐振动的图象等.同样,波的运动情况及传播过程也可以用图象直观地表示出来,这就是波的图象.一、什么是波的图象.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.波的图象也可以理解为:在x-y坐标平面上,连接某一时刻各个质点位移矢量末端得到的一条曲线.波传播时,各质点都在平衡位置附近振动,如图所示为向右传播的横波中各质点在某时刻的位置,各质点的位移矢量用从平衡位置指向该时刻所在位置的有向线段表示。
连接位移矢量末端的曲线(如虚线所示),称为波动图像.所以,波动图像可直观地反映某时刻各质点的位移情况.1.波的图像的建立(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表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移。
(2)选取正方向:规定横波中位移方向向上时为正值,位移方向向下时为负值。
(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图中的诸点连接起来就是这时的波形图像。
可见某一时刻波的图像是参与波动的大量质点在这一时刻的一个“合影”。
2、波的图像的意义(1)波的图像表示某一时刻各个质点相对于平衡位置的位移,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中虚线表示经过△t时间后的波的形状和各质点的位移。
(2)介质中质点的振动方向与波的传播方向的关系二、简谐波1、定义:如果波的图像是正弦曲线,则这样的波叫做正弦波,也叫简谐波。
第10章第08节波的图象教案04 人教版
波、波的图象习题课一、教学目标1.在物理知识方面的要求:(1)巩固波和波的图象的物理意义;(2)知道波的三要素的重要性;(3)利用波的三要素解决各种波动问题。
2.渗透物理方法的教育:(1)学会抽象思维;(2)学会建立时空观念。
二、重点、难点分析1.重点:波的三要素和它们之间的关系。
2.难点:利用波的空间周期性与时间周期性分析波的问题。
三、主要教学过程(一)引入新课提问:比较振动图象与波形图象(从五点分析,以巩固波的图象。
)利用波的图象来研究波动,是我们的主要办法,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。
1.波的概念讲解:要研究波动的规律,首先对波的概念要清楚。
波是振动这种运动形式在介质中的传播。
波是一种能量的传递,介质中各质点只是在各自的平衡位置附近做振动,并不随波迁移。
例1.关于机械波的概念,下列说法中正确的是()A.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B.简谐波沿长绳传播,绳内相距半个波长的两质点振动位移的大小相等C.任一振动质点每经过一个周期,沿波的传播方向移动一个波长D.相隔一个周期的两个时刻,简谐波的图象相同分析:波有纵波和横波两种,横波的质点振动方向总与波传播方向垂直,而纵波的质点振动方向则与波传播方向一致,所以A是错误的。
相距半波长的两个质点振动的位移大小相等,方向相反,所以选项B是正确的。
振动在传播过程中,各质点均在自己的平衡位置附近振动,并不沿传播方向移动,所以选项C是错误的。
相隔一个周期的两个时刻,各质点的振动状态是相同的,则这两个时刻简谐波的波形图象是相同的,故选项D正确。
该题B、D正确。
2.从波的图象中直接看出的物理量提问1:从下图波的图象中你可以直接看出哪些物理量?答:从图象可以直接读出振幅A为6cm,波长为20cm,还可以对比看出在该时刻任一质点相对平衡位置的位移(包括大小和方向)。
互动探究:高中物理波的图象教案促进学生参与教学
在高中物理学习中,学生往往会遇到各种各样的难点和困难,其中波的图像表示便是其中的重要内容之一。
为了能够更生动地了解和学习相关知识,我们可以借助互动探究方法,设计一个有趣的波的图象教案,促进学生参与教学,提升学习效果。
1、教学目标通过本次波的图象教学,学生可以掌握以下知识点:(1)理解波的传播形式和规律,并能够利用波的图象说明波的传播过程;(2)学会使用彩色笔按照不同波段刻画出波的图象;(3)了解波的图象例题的解答方法,掌握波的图象辨析所需基本技巧;(4)通过与同学合作交流讨论的方式,提升团队协作精神和解决问题的能力。
2、教学内容(1)波的传播形式和规律的讲解:引入波的概念,讲解波的传播形式和规律,介绍波的图象表达方法。
(2)波的图象示例讲解:通过少量而经典的波的图象例题快速带入学生对波的图象特征的认识。
(3)小组探究:安排学生分组,每个小组选择一个波段,以该波段在不同媒质中的传播为主题,利用彩色笔按照「后、中、前」三个位置,分别画出特有的波的图象。
(4)展示交流和合作:小组完成后,选派代表进行展示,并与其他小组进行交流,提出自己的疑惑,解决问题。
同时,选取优秀的波的图象分享给全班同学,展示团队合作的成果。
(5)讲解新知识和答疑:根据学生探究过程中的表现,讲解尚未掌握的知识点,并回答学生的疑惑和问题。
(6)讲解波的图象辨析技巧:针对波的图象例题,讲解辨析方法和技巧,教授波的图象的解答方法。
(7)结束:总结本节课的收获和体验,激励学生在日后的物理学习中继续勇于探索和创新。
3、教学方法(1)探究式教学法:本次波的图象教案采用探究式教学法,通过学生自主发现和音乐播放,让学生在轻松愉悦的氛围中进行探究学习,从而提高学生的积极性和主动性。
(2)展示式教学法:通过学生自主画出的波的图象展示在黑板上,提升了学生的展示能力,使学生自然地学会了沟通交流和协作合作。
(3)讲解式教学法:在涉及到知识点的讲你过程中,采用讲解式教学法,对波的传播形式、规律和图象表达方法进行全面、深入的介绍。
《波的图像》教案
《波的图像》教案一,指导思想与理论依据以核心素养指导,基于学习进阶理论,从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等方面提炼学科育人价值,培养学生物理核心素养。
以学生的学为中心,使学生经历由事实经验映射到科学术语,将科学术语种的物理量关联到物理概念,在核心概念的统领下,整合跨学科的概念体系。
二,教学内容分析教学内容将从“物理观念”“科学思维”两个方面入手培养物理学科核心素养。
物理观念:通过分析机械波传播过程中波的图像随时间的变化关系,培养学生从相互作用与运动的角度去分析物理问题,通过分析波动图像中各个质点的振动能量培养学生的能量观三,学情分析在学习《波的图像》之前,在上一章学生已经学习了机械振动的知识,能够以x-t图像为工具去分析机械振动的相关问题,在上一节课,已经学习了《机械波的形成与传播》,对波的形成与传播已经形成了初步的理解,由于质点之间的相互作用,前面的质点依次带动后面的质点振动,波源质点的振动状态就传播出去了。
因此学生已经具有了学习机械波的知识基础,但是如何从波的形状构建波的图像的物理模型,这是学生思维生长的薄弱之处。
机械振动的x-t图像的知识一方面能够帮助学生从波的图像中分析物理量的信息,另一方面也容易造成思维定势,因此在教学重既要强调两种图像的区别,也要搭建二者之间的联系。
四,教学目标1.通过从横波的形状,描绘各个质点的位移矢量,构建波的图像,理解波的图像的物理意义。
2. 知道随着时间的推移波的图像沿着传播方向平移,而各个质点只在平衡位置附近往复运动,不随波迁移。
3.通过观察与分析波的图像,从图像中获取某时刻,各个质点振动的振幅,位移,回复力,加速度,振动势能,动能,振动速率等物理量的信息。
4.通过比较质点的振动图像与波的图像,理解二者之间的区别。
五,教学重难点分析与应对策略教学重点在于构建波的图像这一物理模型,并认识到波的形状与波的图像之间的区别。
应对策略为从横波的形状,描绘各个质点的位移矢量,构建波的图像,理解波的图像是一种数学函数图像,它的长短高低与坐标尺度的选取有关,而波的形状是客观存在,不会因坐标尺度的选取而改变。
12.2 波的图象 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (6)
2 波的图象【教学目标】一、知识与技能1.知道用图象法研究波动的优点,理解图象的得出方法和物理意义。
2.知道简谐波的概念,知道简谐波的图象是一条正弦曲线。
3.能够辨别振动图象和波动图象的异同。
(注:波的传播方向与各振子某时刻的振动方向的相互判定的方法在第1节中已经完成,本节不再列为知识与技能的一个目标;能从某一时刻波的图象和波的传播方向,正确画出下一时刻或前一时刻波的图象这一目标也改为第3节的内容,一是为减少第2节的容量和难度,二是因为平移的距离多与波长有关,只有学习了波长之后才方便学习。
)二、过程与方法1.学生经历用描点法画出波动图象的过程,体会波动图象的物理意。
2.通过比较和讨论振动图象与波动图象的异同,锻炼学生的观察辨析能力、归纳总结能力以及语言交流能力。
三、情感态度与价值观继续体验波动过程和谐有序之美,体验辨析事物间异同的艰辛与乐趣。
【教学重点】1.波动图的得出。
2.振动图象和波动图象的异同。
【教学难点】振动图象和波动图象的异同。
【教学方法】多媒体课件与视频、讨论探究。
【教学过程】一、复习并引入新课师:机械波是如何形成的?参与波动的各质点的运动有什么规律?生回忆讨论相互补充得出:由于各质点的带动作用,振动在介质中传播形成机械波;各质点都在振动并不随波迁移,发生迁移的是波形,各质点的振动规律都相同只是沿传播方向振动相位(步调)依次落后。
师:由于波动是大量质点同时振动形成的,而且各质点振动步调又不一样,因此波动远比振动复杂,这就给我们研究它带来了困难,不过对付复杂的运动我们可是有法宝的,它可以使运动变得直观简洁,这个方法研究振动时也用过,大家说是什么方法?生:图象法。
师:本节课我们就学习如何建立波的图象以及波动图象与振动图象的异同。
板书:第2节波的图象二、新课教学师:自学课文5分钟。
师:下面我们一起思考或完成以下几个问题。
(以下各问题以学案的方式给出,并预留出作答空间)1.波的图象横、纵轴的物理意义是什么?2.用描点法画出图-1所示的一列水平绳波此时刻波的图象(以与手相接的质点为波源,需要确定位置坐标和位移大小时用毫米刻度尺)关于图-2的说明:一长软弹簧被水平悬挂,在弹簧上确定了11个质点,如图-2所示,甲为弹簧静止时刻的照片,现在用手在1质点处激发出一列从左向右传播的纵波,在传播过程中某时刻的照片如图乙所示,发现此时3、7、11三个质点恰好在平衡位置,若假设向右为振动位移的正方向,试在图丙中画出此时刻该纵波的波动图象。
《机械波》教学设计第二节 波的图象
第二节波的图象教学目标:1、理解波的图象的意义,知道波的图象的横、纵坐标各表示什么物理量,知道什么是简谐波及其特点。
2、能在简谐波的图象中指出波长和质点振动的振幅。
3、已知某一时刻某简谐波的图象和波的传播方向,能画出下一时刻的波的图象,并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向。
教学重点:1、理解波的图象的物理意义。
2、理解波的图象的应用。
教学难点:振动图像与波的图像的区别与联系。
教学方法:讲述法,探究法教学用具:多媒体教学设备教学过程:(一)复习提问,引入新课1、什么是机械波?2、产生机械波的条件是什么?3、机械波的形成原因是什么?4、机械波的传播特点是什么?5、机械波分为哪二种?各有什么特点?(二)新课教学1、波的图象的建立(1)学生阅读课文,回答下列问题:①波的图象中横坐标和纵坐标轴的物理意义如何?②在坐标轴意义确定的情况下,如何描绘得到波的图象?(2)学生阅读后,回答上述问题:(3)教师讲解并用多媒体展示:①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②在坐标轴意义确定的情况下,规定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。
在xOy坐标平面上,画出各个质点的平衡位置x与各个质点偏离平衡位置的位移y的各个点(x,y),并把这些点连成曲线,就得到某一时刻的波的图象。
③用多媒体分步描绘波的图象.第一步:描出坐标轴.第二步:描出各个质点的平衡位置x与各该质点偏离平衡位置的位移y的各个点(x,y).第三步:把上述点连成曲线.2、图象的特点波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻偏离各自平衡位置的情况。
3、由波的图象可获取的信息①可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移:方法是:找到图线上各点的纵坐标,则该纵坐标的值表示的是各点在该时刻的位移.②可以看出在波的传播过程中介质中各质点的振幅A.方法是:波动图线上纵坐标最大值的绝对值就是介质中各质点的振幅A。
新课标人教版3-4选修三12.2《波的图象》优秀教案1(重点资料).doc
波的图象及其应用一. 波的图象的意义波的图象是表示波的传播方向上,介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移。
当波源做简谐振动时,它在介质中形成简谐波,其波动图象为正弦或余弦图线。
因此,波动图象是介质中某时刻一系列质点的振动情况的反映。
二. 由波的图象(图1)可获取下列信息图11. 该时刻各质点的位移;2. 质点振动的振幅;3. 波长;4. 若知道波速v的方向,可知各质点的运动方向,如图1所示,该波速方向向右,则1、4质点沿方向运动;2、3质点向方向运动。
5. 若知道该时刻某质点的运动方向,可判断波的传播方向。
如图1所示,设质点4向上运动,则该波向左传播。
6. 若已知波速v的大小,可求出频率f或周期T:。
7. 若已知f或T,可求出v的大小:8. 若已知波速v的大小和方向,可画出后一时刻的波形图:波在均匀介质中做匀速运动,时间△t内各质点的运动形式沿波速方向传播,即把原波形沿波的传播方向平移△x。
三. 波的图象应用中的几个问题1. 画波的图象要画出波的图像,通常需要知道波长、振幅A、波的传播方向以及横轴上某质点在该时刻的振动状态(包括位移和振动方向)这四个要素。
2. 如何根据波的传播方向(或质点的振动方向),来判断图象上该时刻各质点的振动方向(或波的传播方向)。
方法很多,这里只介绍最简单也是最实用的一种,即“口诀法”:沿波的传播方向看,“上山低头”“下山抬头”。
其中“低头”表示质点向下振动。
“抬头”表示质点向上振动。
与人低头爬山,下山抬头远眺类比形象助记,十分简捷地判断两者方向间的关系。
如图2(a)、(b)所示,在图(a)中已知波向右传播,则向右看,OA段为上山,故质点P向下运动;AB段为下山,则质点Q向上运动。
在(b)图中,已知质点P向下运动,即低头,只有上山才低头,也只有向左看才上山。
故波向左传播。
图23. 如何根据波速v和波形,画出再经过△t时间的波形图。
(1)平移法,先算出经△t时间波传播的距离,再把波形沿波的传播方向平移△x即可。
波的图象教学和设计
教学过程(一)引入新课通过上节课的学习,我们知道了什么是机械波,同时认识了波的形成和传播过程。
我们还清楚,图象是描述物理过程、物理现象和反映物理规律的一种简单、直观的方法,如物体的运动图象、简谐运动的图象等。
同样,波的运动情况及传播过程也可以用图象直观的表示出来。
这就是波的图象。
【板书】第二节波的图象(二)进行新课【演示】由波动演示仪给出波动过程中振动质点在一些时刻所在的位置,然后定格在某一时刻。
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。
【板书】一、什么是波的图象振动质点在某一时刻的位置连成的一条曲线,叫波的图象。
波的图象也可以理解为:在x-y坐标平面内,连接某一时刻各个质点位移矢量末端得到的一条曲线。
在波的图象中最高处叫波峰,最低处叫波谷。
处在波峰和波谷的质点位移的数值,就是振动质点的振幅,也叫波动的振幅。
在波的图象中,波形曲线是正弦曲线(或余弦曲线),它所表示的波叫简谐波。
简谐波是一种最简单、最基本的波,其他的波可以看成是由若干简谐波合成的。
在中学物理中,我们不再研究简谐波的合成情况。
根据波的传播情况,我们知道,先振动的质点带动相邻的质点依次振动,于是在质点中就形成了机械波。
因此我们不难理解,质点振动方向和波的传播方向应有一定关系。
这就是质点振动方向和波的传播方向之间的关系问题。
【课件演示】①波的形成,②描绘波的图象【板书】二、振动方向和波的传播方向的关系【例题1】一列横波在某一时刻的波形图如图10-1所示。
若此时刻质点a的振动方向向下,则波向什么方向传播?分析:取和a相邻的两个点b、c。
若a点此时刻向下振动,则b点应是带动a点振动的,c点应是在a点带动下振动的。
所以b点先振动,其次是a、c两点。
因此,波是向左传播的。
波的图象教学设计
波的图象教学设计第一篇:波的图象教学设计《波的图象》教学设计一、教材分析从振动图象到波的图象,由原先的对单个质点的研究到对大量的质点的研究,对学生来说是一个认识能力上的提高。
有了对波动图象的比较清楚的认识,学生才会更好的理解描述波动时引入新的物理量----波长、波速和周期的必要性。
因此,波的图象在本章中具有承上启下的作用,同时也是本章教学重点和难点。
二、教学目标1、知识与技能(1)能够用描点法作出波的图象,理解波的图象的物理意义(2)能够从波的图象上获取信息,掌握波的传播方向与质点振动方向互相判断的方法(3)能区别振动图象和波的图象2、过程与方法(1)通过对波的图象中质点振动方向的判断过程,经历观察、实验、分析等一系列过程。
(2)通过对振动图象中某时刻质点运动方向的判断,激起认知的冲突,体验得到振动图象的过程。
3、情感、态度和价值观通过实验探究和体验活动,激发学习物理的兴趣。
三、重点和难点重点:(1)波的图象的得出及其物理意义(2)波的传播方向与质点振动方向的互相判断难点:振动图象和波动图像的区别四、设计思路1、在前一节课的基础上,通过对绳波的形成过程示意图中几个时刻介质中各个质点位置的确定,并用平滑曲线去拟合,指出所得曲线与实际横波形状的相似,顺利提出波的图象,也有利于理解图象的物理意义。
2、已知波的图象和传播方向来判断质点的振动方向,这是本节课的另一个重点内容,而是通过一个小的模拟实验,让学生观察、分析、小组讨论,有学生找到解决问题的方法,使学生更有成就感。
3、振动图象和波的图象的区别是一个难点,我在处理时首先是问题暴露,激起学生认知的冲突,然后再通过体验、列表对比分析,让学生加上对问题的认识。
五、教学流程1、主要教学环节(1)通过绳波形成过程示意图,掌握画波的图象的方法,理解波的图象的物理意义。
(2)通过学生活动,由学生提出由波的图象和传播方向来判断质点的振动方向得方法。
(3)通过体验、小组讨论进一步加深认识波的图象和振动图象的区别。
波的图像,教学设计.doc
波的图像,教学设计教学设计图像波的图像教学反思波的图像波长波速教案波的图像ppt 篇一:波的图像教学设计《波的图像》教学设计【教材分析】《波的图像》一节是人教版高中物理选修3-4,第十二章第二节的内容。
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】【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x/m x/m篇二:波的图像教学设计构图识图析图用图——《波的图象》导学案设计【学习目标】1.能够通过观察实验用描点的方法做出波的图像,理解波的图像的物理意义。
波的图象_高二物理教案_模板
波的图象_高二物理教案_模板教学目标1、明确波图象的物理意义.2、能够从波的图象中求解: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.由波的图象可以求什么?(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、明确波的图象的物理意义。
2、从波的图象中会求: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:波的图象的物理意义教学难点:波的图象的应用教学过程(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,即波的图象)为了从总体上形象地描绘出波的运动情况,物理学中采用了波的图象。
人教版物理高二年级《波的图象》教学设计之二
[高二物理教案10-2]10.22 波的图象一、教学目标:通过本节课的复习,进一步熟悉波的图象的物理意义,掌握利用图象解决实际问题的方法,提高解决问题的能力。
二、重点难点:理解波的图象的意义,波动图象的应用。
三、教学方法:复习提问,讲练结合,学案导学,课件演示四、教具计算机、投影仪、大屏幕、演示波动图象的课件五、教学过程(一)知识回顾1、简谐波的图象都是正弦或余弦曲线,表示某个时刻介质中各个质点相对平衡位置的位移。
2、从简谐波的图象可以知道的物理量。
(1)从图象可以知道振幅。
(曲线的最大值)(2)从图象可以知道波长(曲线相邻两最大值之间的距离)。
(3)从图象可以知道该时刻各个质点对平衡位置的位移。
(4)借助图象还可以说明各个质点的速度、加速度在该时刻的变化情况和速度、加速度的方向。
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。
常用的方法有两种:(1)描点作图法;(2)图象平移作图法。
(二)例题精讲【例】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。
在上节课的学习中我们知道,确定波的图象变化的情况有两种方法:一是描点作图法,二是图象平移作图法。
我们已经用描点作图法画出了上题中简谐波在T/4后和T/4前两个时刻的波的图象。
下面我们用第二种方法来作图。
如图10-3是T/4前时刻的波的图象,由图10-3我们可以知道,在质点振动的一个周期内,波向前传播一个波长的距离,即传播的距离x=12m,因此在T/4内,波向前传播了Δx=3m。
根据波的传播过程和传播实质,若波向右传播,把波的原有波形向左移动3m的距离,就得到了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=0时刻开始的T/4后和T/4前两个时刻的波的图象。
下面请同学们用图象平移作图法在练习本上画出波向左传播,从t=0时刻开始的T/4后和T/4前两个时刻的波的图象。
高中物理波的图形教案
高中物理波的图形教案
教学目标:
1. 了解波的概念和类型;
2. 掌握波的特点和性质;
3. 能够对波的传播过程进行分析。
教学内容:
1. 波的概念及分类;
2. 波的特点和性质;
3. 波的传播过程。
教学准备:
1. PowerPoint课件;
2. 白板、彩色粉笔和橡皮;
3. 教学实验材料:弹簧振子、水波箱等。
教学过程:
第一步:引入
1. 教师通过展示一幅波的图片或视频来引入本节课的主题;
2. 引导学生观察图片或视频,让学生了解波的基本概念。
第二步:讲解
1. 通过PowerPoint课件介绍波的概念和分类;
2. 结合实际例子,讲解机械波、电磁波的特点和性质;
3. 讲解波的传播过程:波的传播方向、速度、波长等。
第三步:实验
1. 利用弹簧振子或水波箱等实验材料,展示波的传播过程;
2. 让学生参与实验,感受波的传播方式和特点。
第四步:复习与总结
1. 教师带领学生复习本节课的重点内容;
2. 对学生进行小测验,检查学生对波的理解程度;
3. 总结本节课的重点内容,强化学生对波的概念和特点的理解。
教学反馈:
1. 鼓励学生提问和回答问题,促进学生积极参与;
2. 在教学过程中及时纠正学生的错误认识,引导学生正确理解波的概念和性质。
教学延伸:
1. 探究波的性质对物体的影响;
2. 实验观察不同波在不同介质中的传播特点。
板书设计:
1. 波的概念及分类;
2. 波的特点和性质;
3. 波的传播过程。
人教版高中物理教案-波的图象
波的圖像一、教學目標1、知識目標:①知道波的圖像,知道橫、縱坐標各表示什麼物理量,知道什麼是簡諧波。
②知道什麼是波的圖像,能在簡諧波的圖像中讀出質點振動的振幅。
③根據某一時刻的波的圖像和波的傳播方向,能畫出下一時刻和前一時刻的波的圖像,並能指出圖像中各個質點在該時刻的振動方向。
④瞭解波的圖像的物理意義,能區別簡諧波與簡諧運動兩者的圖像。
2、能力目標:能夠利用波的圖像解決實際問題。
二、教學重點、難點:波的圖像的物理意義。
三、教學方法:實驗演示四、教具:波動演示儀,五、教學過程:(一)引入新課通過上節課的學習,我們知道了什麼是機械波,同時認識了波的形成和傳播過程。
我們還清楚,圖像是描述物理過程、物理現象和反映物理規律的一種簡單、直觀的方法,如物體的運動圖像、簡諧運動的圖像等。
同樣,波的運動情況及傳播過程也可以用圖像直觀的表示出來。
這就是波的圖像。
(二)進行新課【板書】一、什麼是波的圖像振動質點在某一時刻的位置連成的一條曲線,叫波的圖像。
這就是質點振動方向和波的傳播方向之間的關係問題。
【板書】二、振動方向和波的傳播方向的關係【例題1】一列橫波在某一時刻的波形圖如圖10-1所示。
若此時刻質點a的振動方向向下,則波向什麼方向傳播?分析:取和a相鄰的兩個點b、c。
若a點此時刻向下振動,則b點應是帶動a點振動的,c點應是在a點帶動下振動的。
所以b點先振動,其次是a、c兩點。
因此,波是向左傳播的。
【板書】三、波的圖像變化情況確定波的圖像變化的情況有兩種方法:一是描點作圖法,二是圖像平移作圖法。
(這一節課我們重點學習前一種方法)【板書】1、描點作圖法【例題3】某一簡諧波在t=0時刻的波形圖如圖10-2中的實線所示。
若波向右傳播,畫出T/4後和T/4前兩個時刻的波的圖像。
分析:根據t=o時刻波的圖像及傳播方向,可知此時刻A、B、C、D、E、F各質點在該時刻的振動方向,由各個質點的振動方向可確定出經T/4後各個質點所在的位置,將這些點所在位置用平滑曲線連接起來,便可得到經T/4後時刻的波的圖像。
《波的图像》 教学设计
《波的图像》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)理解波的图像的物理意义,能从波的图像中获取波长、振幅等信息。
(2)知道波的图像与振动图像的区别与联系。
(3)能够根据波的传播方向和某一时刻的波的图像,画出下一时刻的波的图像。
2、过程与方法目标(1)通过观察波的图像,培养学生的观察能力和空间想象能力。
(2)通过对波的图像的分析和讨论,培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对波的图像的学习,让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系,激发学生学习物理的兴趣。
(2)通过小组合作学习,培养学生的团队合作精神和交流能力。
二、教学重难点1、教学重点(1)波的图像的物理意义。
(2)根据波的传播方向和某一时刻的波的图像,画出下一时刻的波的图像。
2、教学难点(1)波的图像与振动图像的区别与联系。
(2)理解波的图像中各物理量之间的关系。
三、教学方法讲授法、讨论法、演示法、练习法四、教学过程1、导入新课通过播放一段水波的视频,引导学生观察水波的传播过程,然后提问:如何用图像来描述水波的传播呢?从而引出本节课的主题——波的图像。
2、新课讲授(1)波的图像的概念教师在黑板上画出一条简谐波的图像,向学生讲解波的图像是在某一时刻,波在介质中各个质点的位移情况用坐标图像表示出来。
横坐标表示各质点的平衡位置,纵坐标表示各质点偏离平衡位置的位移。
(2)波的图像的物理意义组织学生分组讨论波的图像的物理意义,然后请小组代表发言。
教师总结:波的图像表示了某一时刻介质中各个质点的位移情况,反映了波在该时刻的形状。
(3)波的图像中各物理量的含义结合波的图像,向学生讲解波长、振幅、周期、频率等物理量的含义。
波长是相邻两个波峰或波谷之间的距离;振幅是质点振动的最大位移;周期是波传播一个波长所用的时间;频率是单位时间内波传播的完整波的个数。
(4)波的图像与振动图像的区别与联系通过多媒体展示波的图像和振动图像,让学生对比观察,找出它们的区别与联系。
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注意:注意:波传播到哪个位置,该位置的质点起振方向与波源相同。
y
A
C Px/m
O 0.12 0.24
小试身手:
如图(1),这是一列简谐横波在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( D )
A.a<x<bB.b <x <cC.c<x<dD.d<x <e
总结:机械波在传播过程中,存在时间的周期性、传播方向的双向性,会构成多解,请务必仔细分析,不可遗漏!
课堂小结:
1、画一段时间后的波形图。
2、振动图像与波动图像的比较。
3、波动问题多解性的原因。
作业布置:《名师一号》第二讲机械波
板书设计:
一、复习回顾:
1、机械波的传播条件:波源(机械振动)、传播振动的介质(相邻质点间存在相互作用力)。
例1、某一简谐波在t=0时刻的波形图如图中的实线所示.若波向左传播,画出T/4后时刻的波的图像.
方法指导:方法指导:画t+∆t时刻的波形,只需将波形向传播方向平移:∆x=
思维拓展:若波的传播方向未知,已知在该时刻B质点的振动方向向上,且振动周期为4s.请画出t=15s时刻的波形图。
回忆质点的振动方向和波的传播方向的互判的方法:微平移法
课题:波的图像和应用
学情分析:
我们已经学习了波的图像,但学生不容易理解波的图像和振动图像的区别。学生的抽象思维能力不足,解此类题目没有清晰的思路。在波的周期性和传播双向性形成多解的问题中,需要突破一些障碍。
学习内容分析:
在学过的力学中,像直线运动x-t图像,v-t图像和上一章学过的振动图像等,这些图像反映的都是物理量随时间变化关系,然而波的图像反映了介质中各个质点偏离平衡位置的位移,是一种空间关系,学生很容易受到干扰。从振动图像到波动图像,是认识能力上的一个提高,因此在教学中要特别指出它们各自的特点。
题型三:波动问题多解性的讨论
例4.一列横波沿x轴传播,传播方向未知。t时刻与t+0.4时刻波形图相同,两时刻在x轴上-3~3m的区间内的波形如图所示。由图像可以判定:a.该波的最大速度为10m/s;b.在t+0.2s时,x=3m的质点位移为零;c.质点振动的最大周期为0.4s;d;若波沿x轴正方向传播,各质点开始振动的方向向上。上述说法正确的是(bc)
2、机械波的分类:横波和纵波。
3、波长、波速与周期的关系:
4、波的图像:横坐标x表示各质点的的平衡位置、纵坐标y表示某时刻偏离平衡位置的位移。
5.波动图像与振动图像的比较:
二、典例分析
三、方法总结
教学反思:
教学目标:
知识与技能
(1)能够通过描点的方法画出波的图像。
(2)加强利用图像分析问题的能力。
过程与方法:
通过波动图像与振动图像的比较,掌握用数学工具处理物理问题的方法。
情感态度与价值观
提升理性分析问题的思维品质。
教学重点:
对波的图像的认识。
教学难点:
(1)波的图像与振动图像的区别。
(2)波动问题的多解性。
y/cm
-3 -3 0 1 3 x/cm
思考本题中多解形成的原因.
小试身手:
.一列简谐横波沿直线传播,该直线上的a、b两点相距9m.从a、b两点均开始振动后的某时刻开始计时,得到a、b两点的振动图象如图所示,则可知该波的波速为多大?
思考本题中多解形成的原因.
思维拓展:
在上述问题中,下列描述该波的图象可能正确的是()
注意:若∆t大于一个周期,去整取零
题型二:振动图像与波动图像的讨论
例2.一列横波某时刻的波形如图所示。图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图像。
(1)若波沿x轴正向传播,图乙为K、L、M、N四点中哪点的振动图像?
(2)若波沿x轴负向传播,图乙为K、L、M、N四点中哪点的振动图像?
y K y
xt
O L O
波动图像
研究对象
某一振动的质点
沿传播方向所有质点
图像信息
质点的振动周期、振幅、各个时刻的位移。
波长、振幅、任一质点在该时刻的位移。
图像意义
某一质点的位移随时间变化的规律
某时刻所有质点相对平衡位置的位移
图像变化
随时间推移图像延续,但已有形状不变。
随时间平移,图像沿传播方向平移。
二、知识整合和应用
题型一、画波的图像
教学流程图:
教学过程:
一、课前基础回顾
1、机械波的传播条件:波源(机械振动)、传播振动的介质(相邻质点间存在相互作用力)。
2、机械波的分类:横波和纵波。
3、波长、波速与周期的关系:
4、波的图象:横坐标x表示各质点的的平衡位置、纵坐标y表示某时刻偏离平衡位置的位移。
5.波动图像与振动图像的比较:
振动图像
M
思考:该时刻处在平衡位置的质点有哪些?哪个质点振动方向与振动图像符合?
题型拓展:
例3.有一列向右传播的简谐横波,某时刻的波形图如图所示。波速为0.6m/s,P点的横坐标x=0.96m,从图示时刻开始计时,此时刻波刚好传到C点:
(1)此时刻质点A的运动方向和质点的加速度方向是怎样的?
(2)经过多长时间P质点第二次达到波峰?