高中物理《波動(dòng)圖象的應(yīng)用》的教學(xué)設(shè)計(jì)
高中物理《波動(dòng)圖象的應(yīng)用》的教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)：
1．明確波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別；
2．掌握波動(dòng)問題的顯著特點(diǎn)及解決波的圖象問題的常用方法。
教學(xué)重點(diǎn)：掌握解決波的圖象的常用方法
教學(xué)難點(diǎn)：波動(dòng)問題的多解性
教學(xué)方法：討論法、講授法
教具準(zhǔn)備：演示掛圖、投影
教學(xué)內(nèi)容及步驟：
一、波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象的對(duì)比
振動(dòng)圖象 波的圖象
研究對(duì)象
物理意義 表示_________在各個(gè)時(shí)刻對(duì)平衡位置的位移情況 表示_________各個(gè)連續(xù)質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移情況
坐標(biāo)意義 縱坐標(biāo)表示_____橫坐標(biāo)表示_____ 縱坐標(biāo)表示_______，橫坐標(biāo)表示各質(zhì)點(diǎn)__________到振源或原點(diǎn)的距離
形象記憶 比喻為用攝像機(jī)記錄一個(gè)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)振動(dòng)的“_________” 比喻為某一時(shí)刻對(duì)所有質(zhì)點(diǎn)拍下的“________”
圖象的變化趨勢(shì) 圖象隨時(shí)間延長向前延伸，而曲線原有部分圖形不變 隨時(shí)間延長，波形圖象沿波的傳播方向向前平移（ ），不同時(shí)刻的波形圖不同，且作周期性變化
圖 象
二、歸納波動(dòng)問題的顯著特點(diǎn)及形成原因
波動(dòng)問題的一個(gè)顯著特點(diǎn)是_________，形成多解的原因主要有兩個(gè)，一是振動(dòng)的______周期性和波動(dòng)的_______周期性。二是波動(dòng)_________的不確定性（+x和-x）。
三、解決波的圖象問題的常用方法
解決波動(dòng)問題重點(diǎn)從“微觀”和“宏觀”兩個(gè)方面及它們的關(guān)系著手分析。微觀就是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，宏觀就是整體波形的變化。
（1）特殊點(diǎn)法：
�。�2）波形平移法：根據(jù)波動(dòng)在同種介質(zhì)中勻速的特點(diǎn)，經(jīng)時(shí)間 將波形圖象沿波的傳播方向整體平移_________________（超過一個(gè)波長采用去整留零的方法）的距離。
四、典型例題
例1：如圖所示是一列橫波在某時(shí)刻的波形圖，
已知C點(diǎn)正向+y方向運(yùn)動(dòng)，則（ ）
A．此波向右傳播
B．D質(zhì)點(diǎn)比C質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置
C．此時(shí)B質(zhì)點(diǎn)的速度為正，加速度為正
D．經(jīng)過T/2，A到達(dá)波峰
例2：如圖所示，甲為某橫波上A點(diǎn)的振動(dòng)圖像，乙為該橫波在 時(shí)的波動(dòng)圖象，由此兩圖求（1）波速大小；（2）波速方向；（3）振幅。
例3：一列簡(jiǎn)諧橫波在 時(shí)刻的波形如圖所示，傳播方向自左向右，已知 時(shí)，P點(diǎn)出現(xiàn)第二次波峰，則在Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間為多少？
例4：如圖中有一條均勻的繩，1、2、3、4、……是繩上一系列等間隔的點(diǎn)，現(xiàn)有一列簡(jiǎn)諧橫波沿此繩傳播，某時(shí)刻，繩上9、10、11、12四點(diǎn)的位置和運(yùn)動(dòng)方向如圖b所示（其他點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況未畫出），其中點(diǎn)12的位移為零，向下運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)9的位移達(dá)到最大值。試在圖c中畫出再經(jīng)過 周期時(shí)點(diǎn)3、4、5、6的位置和速度方向，其他點(diǎn)不必畫，（圖c的橫、縱坐標(biāo)與圖a、b完全相同）（99年高考題）
例5：一列頻率為50Hz的橫波在X軸上傳播，在x=-2m處的質(zhì)點(diǎn)A向下運(yùn)動(dòng)經(jīng)過平衡位置時(shí)，x=4m處的質(zhì)點(diǎn)B恰好位于上方最大位移處，問
�、偃粼O(shè)這列波的波長大于6m，且沿+x方向傳播，則波速多大？如果沿-X方向傳播，波速有多大？
�、谌舨ㄋ贋�240m/s，則波的傳播方向如何？
例6．如圖所示，一根張緊的水平彈性長繩上的a、b兩點(diǎn)，相距14.0m，b點(diǎn)在a的右方，當(dāng)一列簡(jiǎn)諧橫波沿此長繩向右傳播時(shí)，若a點(diǎn)的位移達(dá)到正的最大時(shí)，b點(diǎn)的位移恰好為零，且向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過1.00s后，a點(diǎn)的位移為零，且向下運(yùn)動(dòng)，而b點(diǎn)的位移恰達(dá)到負(fù)最大，則這列簡(jiǎn)諧波的波速可能等于
A．4.67m/s B．6 m/s
C．10 m/s D．14 m/s
五、隨堂練習(xí)
1．一列橫波在x軸上傳播，t與 在X軸上-3m~3m的區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖所示，由圖可知：
A．該波的最大波速為10 m/s
B．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期的最大值為0.4s
C． 時(shí)， 的質(zhì)點(diǎn)位移為零
D．若波沿+X方向傳播，各質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)的方向向上
2．一列橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖中實(shí)線所示，在 時(shí)刻的波形如圖中虛線所示，由此可以判斷此波傳播的距離可能為
A．1m B．9m C．7m D．10m
3．如圖，沿波的傳播方向上有間距均為1m的六個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f，均靜止在各自的平衡位置。一列橫波以1m/s的速度水平向右傳播，t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a，質(zhì)點(diǎn)a開始由平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，t=1s，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)，則在 這段時(shí)間內(nèi)
A．質(zhì)點(diǎn)c的加速度逐漸增大 B．質(zhì)點(diǎn)a的速度逐漸增大
C．質(zhì)點(diǎn)d向下運(yùn)動(dòng) D．質(zhì)點(diǎn)f保持靜止
4．如圖所示，繩中有一列正弦橫波，沿x軸傳播，圖中a、b是繩上兩點(diǎn)，它們?cè)趚軸方向上的距離小于一個(gè)波長，當(dāng)a點(diǎn)振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，b點(diǎn)恰好經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，試在a、b之間畫出可能的波形。
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