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教學(xué)目標(biāo)
1、明確波圖象的物理意義.
2、能夠從波的圖象中求解:
①波長(zhǎng)和振幅;
?、谝阎ǖ膫鞑シ较蚯蟾鱾€(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,或已知某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向;
③會(huì)畫(huà)出經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后的波形圖;
?、苜|(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程和位移.
3、明確振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖形的區(qū)別.
4、通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生能用圖象描述波的特點(diǎn).
教學(xué)建議
本節(jié)難點(diǎn)是理解橫波圖象的物理意義,要求會(huì)“識(shí)讀”橫波圖象,能夠弄清橫波圖象和振動(dòng)圖象的區(qū)別.掌握波有三個(gè)基本要素,即某一時(shí)刻的波形圖、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向;波還有兩個(gè)特性,即雙向性(在不注明波的傳播方向的情況下,波的傳播方向有兩種可能)和重復(fù)性(經(jīng)過(guò)周期的整數(shù)倍時(shí)間后,波形圖是完全一樣的).研究波的“三要素”之間的關(guān)系時(shí),注意波的“兩個(gè)特性”,這是我們解決波的問(wèn)題的關(guān)鍵.
由波的圖象可以求什么?
(1)從圖象上可以直接讀出振幅(注意單位).
(2)從圖象上可直接讀出波長(zhǎng)(注意單位).
(3)可求任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移(包括大小和方向).
(4)在波傳播方向已知(或已知波源方位)時(shí)可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向.
(5)可確定各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的加速度方向.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
教學(xué)目標(biāo):
1、明確波的圖象的物理意義。
2、從波的圖象中會(huì)求:①波長(zhǎng)和振幅;②已知波的傳播方向求各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,或已知某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向;③會(huì)畫(huà)出經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后的波形圖;④質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程和位移。
3、明確振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖形的區(qū)別。
4、通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生能用圖象描述波的特點(diǎn)。
教學(xué)重點(diǎn):波的圖象的物理意義
教學(xué)難點(diǎn):波的圖象的應(yīng)用
教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課:
機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)里的傳播過(guò)程(如繩波),從波源開(kāi)始,隨著波的傳播,介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn)先后開(kāi)始振動(dòng)起來(lái),雖然這些質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近做重復(fù)波源的振動(dòng)。但由于它們振動(dòng)步調(diào)不一致,所以,在某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移各不相同。(如下圖:是繩波在某一時(shí)刻的形狀,即波的圖象)為了從總體上形象地描繪出波的運(yùn)動(dòng)情況,物理學(xué)中采用了波的圖象。
同學(xué)們可以思考,波的圖象是什么?
學(xué)生舉例:足球賽場(chǎng)上的“世界波”,也可請(qǐng)同學(xué)集體表演“世界波”
教師舉例:水波,演示水波的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生理解波的圖象是某一時(shí)刻的“照片”。
教師提問(wèn):那么怎樣畫(huà)圖象呢?
(二)新授課:
1、波的圖象:
在直角坐標(biāo)系中:
橫坐標(biāo)——表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置與參考點(diǎn)的距離。
縱坐標(biāo)——表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。
請(qǐng)學(xué)生把繩波的圖象表示出來(lái)。
在某一時(shí)刻連接各位移矢量的末端所得到的曲線就形成了波的圖象,橫波的圖象與縱波的圖象形狀相似,波的圖象又叫波形圖。簡(jiǎn)諧波的圖象是一條正弦或余弦曲線。
2、波的圖象的物理意義:
波的圖象表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(同一時(shí)刻)偏離平衡位置的位移的空間分布情況。在不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移不同,波形也隨之改變,不同時(shí)刻的波形曲線是不同的。圖2表示經(jīng)過(guò)叢時(shí)間后的波的形狀和各質(zhì)點(diǎn)的位移。
從某種意義上講,波的圖象可以看作是“位移對(duì)空間的展開(kāi)圖”,即波的圖象具有空間的周期性;同時(shí)每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期波就向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離,雖然不同時(shí)刻波的形狀不同,但每隔一個(gè)周期又恢復(fù)原來(lái)的形狀,所以波在時(shí)間上也具有周期性。
3、從波的圖象上可獲取的物理信息
例1、如圖3所示為一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波的圖象。
求:(1)該波的振幅和波長(zhǎng)。
(2)已知波向右傳播,說(shuō)明A、B、C、D質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。
(3)畫(huà)出經(jīng)過(guò)T/4后的波的圖象。
解:(1)振幅是質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大位移,波長(zhǎng)是兩個(gè)相鄰的峰峰或谷谷之間的距離,所以振幅A=5cm,波長(zhǎng)=20m。
(2)根據(jù)波的傳播方向和波的形成過(guò)程,可以知道質(zhì)點(diǎn)B開(kāi)始的時(shí)間比它左邊的質(zhì)點(diǎn)A要滯后一些,質(zhì)點(diǎn)A已到達(dá)正向最大位移處,所以質(zhì)點(diǎn)月此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向是向上的,同理可判斷出C、D質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向是向下的。
(3)由于波是向右傳播的,由此時(shí)刻經(jīng)T/4后波的圖象,即為此時(shí)刻的波形沿波的傳播方向推進(jìn)T/4的波的圖象,如圖4所示。
請(qǐng)學(xué)生討論:1.若已知波速為20m/s,從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),說(shuō)出經(jīng)過(guò)5s,C點(diǎn)的位移和通過(guò)的路程。
2、若波是向左傳播的,以上問(wèn)題的答案應(yīng)如何?
3、從波的圖象可以知道什么?
總結(jié):從波的圖象上可獲取的物理信息是:
(1)波長(zhǎng)和振幅。
(2)已知波的傳播方向可求各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。(若已知某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向也可確定波的傳播方向??梢蕴岢鰡?wèn)題,啟發(fā)學(xué)生思考。)
(3)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后的波形圖。
(4)質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程和位移。
例題2、一列簡(jiǎn)諧橫波,在t=0時(shí)波形如圖7—8所示,P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為-1m、-7m,波的傳播方向由右向左,已知t=0.7s時(shí),P點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰,則:①此波的周期是多少?②此波的波長(zhǎng)是多少?③當(dāng)t=1.2s時(shí)P點(diǎn)的位移?④從t=0到t=1.2s質(zhì)點(diǎn)P的路程是多少?
?、谟刹ǖ膱D象可知:λ=4cm
③由分析可得:x=0
?、苡煞治隹傻茫簊=1.5×4A=1.5×4×2=12cm
布置作業(yè):練習(xí)一的1、2、3。
金粉筆教育貴州人事考試信息網(wǎng)聲明:貴州163人事考試信息網(wǎng)發(fā)布招聘考試信息來(lái)源于貴州人事考試信息網(wǎng)、貴州人力資源與社會(huì)保障局及貴州各地市人事考試信息網(wǎng)、人民政府網(wǎng)站、教育網(wǎng)、人力資源與社會(huì)保障局發(fā)布招聘公告信息,包括公務(wù)員招錄考試、事業(yè)單位招聘、教師招聘、醫(yī)療衛(wèi)生人才招聘、國(guó)企招聘、銀行系統(tǒng)、人才引進(jìn)招聘等。