2024-2025学年高中物理第十二章机械波3波长频率和波速教案1新人教版选修3-4

PAGE1-振动图像与波动图像教学目的:学问与技能:知道振动图像和波动图像的区分与联系，知道波的传播方向与质点的振动方向的关系。知道用振动图像能表示波动中某一个质点的振动规律。过程与方法:通过教学，驾驭由波的传播方向推断质点的振动方向（或由质点的振动方向推断波的传播方向）的方法。知道波动图像随时间改变，知道画后某一时刻波动图像的方法情感看法与价值观:通过感悟，使学生获得对振动图像和波动图像的正确相识，通过分析、探讨、总结等学习活动，培育学生酷爱物理学习的情感和主动参加、相互协作的学习精神。教学重点:振动图像与波动图像的区分和联系的教学教学难点:波动图像的横轴表示各个质点的平衡位置的理解、波动图像随时间的改变关系、波的传播方向与质点的振动方向的关系的理解重点与难点的突破方法:本次课学习的振动图像与波动图像的比较，是振动和波动学问综合性较强的地方，学生往往简单把两种图像混淆，因此，在教学中应联系两种图像的形成过程、图像的改变状况、及各个物理量的改变规律进行比较教学；再通过例题的教学，加深对两种图像的区分的理解并应用于解题中。t/st/s012345-5y/cm图1教学过程：一、学问回顾：多媒体投影图1（振动图像）老师：图1是什么图像？x/mx/m01245-5y/cmv图2老师：从图像中能获得哪些信息？学生：从图像中能获得的信息是：周期、振幅、随意时刻的位移、加速度方向、振动方向。多媒体投影图2（波动图像）老师：图2是什么图像？学生：是波动图像。老师：从图像中能获得哪些信息？学生：从图像中能获得的信息是：振幅、波长；该时刻各质点的位移、加速度；已知波的传播方向可确定该时刻各质点的振动方向，反之，已知各质点的振动方向，可确定波的传播方向。老师：从这两个图像看，两个图像的形态相同，它们有什么区分吗？二、新课教学：老师：振动图象和波的图象从图形上看好象没有什么区分，但事实上它们有本质的区分。同时，两个图像之间也有相互联系的地方。多媒体投影振动图像与波动图像比较的表格老师：两个图像的形态怎样？学生：两个图像的形态相像，都是按正弦规律（或余弦规律）改变老师：两个图像的横轴各表示什么？学生：振动图像的横轴表示时间，波动图像的横轴表示个质点的平衡位置。老师：请同学们思索：两个图像的探讨对象有什么不同呢？播放多媒体视频：振动图像的描画老师：振动图像的探讨对象是什么？学生：做简谐运动的质点。播放多媒体视频：波动图像的描画、演示：横波的形成。老师：波动图像的探讨对象是什么？学生：波动图像是以参加波动的全部质点为探讨对象的。老师：可见，振动图像与波动图像的探讨对象不同。同学们请思索：振动图像和波动图像有怎样的物理意义？学生：（在老师的引导下回答）振动图像描述的是一个质点相对平衡位置的位移随时间的改变规律；波动图像反映的是在某同一时刻介质中各个质点相对平衡位置的位移。老师：可见，振动图像与波动图像的物理意义也不同。前面我们已经知道，振动图像和波动图像为我们供应的物理信息也不同。老师：振动图像和波动图像会保持原来的形态不变吗?多媒体播放振动图像的改变老师：振动图像的改变有什么规律？学生：随着时间的延长，图线往后延长演示：机械波的改变老师：波动图像的改变有什么规律？学生：（在老师的引导下回答）波动图像随时间沿波的传播方向平移，一个周期移动一个波长的距离，故波动图像经过一个周期，重复一次原来的形态。老师：可见，两个图像随时间的改变规律也是不同的。振动图像与波动图像有这多区分的地方，那么，它们有联系的地方吗？（提示：振动图像描述单个质点的振动规律，而波动中的每个质点都是做振动的，那么，振动图像与波动图像的联系在……）学生：振动图像可以表示波动中某一个质点的振动规律例题：如图所示，分别为一列横波在t=0时刻的波动图像和在x=6cm处质点从该时刻起先计时的振动图像，求：（1）由振动图像指出质点的振动周期、振幅和波的传播周期，在t=4s时刻质点的振动方向。（2）求这列波的传播速度和传播方向。（3）分析，图示时刻以后，x=3cm处的质点和x=5cm处的质点那个先回到平衡位置y/cm5y/cm5-5x/cm246810y/cm05-5246t/st/10-2s80两个图像的比较表比较内容比较内容波动图象振动图象图象形态0xyv0ty各个质点的平衡位置时间横坐标介质中的各个质点（整体）一个质点探讨对象反映某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移组成的波形反映某一个质点相对平衡位置的位移随时间的改变规律物理意义振幅、波长；该时刻各质点的位移、加速度方向；已知波的传播方向可确定该时刻各质点的振动方向，反之亦然。振幅、周期；任一时刻质点的位移、加速度方向、振动（速度）方向；图象供应的物理信息图象沿传播方向平移λ/4原图象延长T/4图象的改变（T/4后的图象）0tyTx0yvλ拍很多人做广播操的一张照片拍一个人做广播