波的图像教育教学设计

波的图像教学设计

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

《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】

教学程序教学内容设计意图及

依据

1．新课导入创设问题情境，引入新课：

总结上一节所讲内容，用电脑模拟波的传播过程，让学

生观察，然后诱导学生提出疑问：

1.介质中各质点的平衡位置是否移动；

2.质点离开平衡位置的位移的变化；

3.将波形在某时刻锁定用什么方法可以记录下此时刻介质

中各质点的位移？

在总结上节

课所讲知识的同

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。

2．新课教学一．波

的图像

【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。

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。

二．振

动方向

与波的

传播方

向的关

通过具体的实例讲解二者之间的关系：

【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

系的，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。

【例

题2】如图10-1

所示，若波向

右传播，此时

刻d点向什么

方向运动？

分析：取和d点相邻的一个点e，由于波向右传播，所以d点应该比e点先振动起来，

e点是在d点带动下振动起来的，所以d点此

时刻应该向下振动。通过对具体的例子分析、讲解，让学生学会运用物理知识处理问题、分析问题。

三．波的图像变化情况重点讲描点作图法，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。

四．波的图像与振动图像的区别列表对比：

波动振动

图

象

正（余）弦曲线正（余）弦曲线

研

究

对

象

多个质点一个质点

横

坐

标

波传播方向上媒质上

各质点的平行位置

质点振动经历的时间

纵

坐

标

各质点的位移一个质点的位移

物

理

意

义

多个质点在同一时刻

的位移

一个质点在不同时刻

的位移

用列表对比，

生动形象，逻

辑性强，便于

学生对两个概

念的理解。

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