2024-2025學年高中物理第十二章機械波3波長頻率和波速教案1新人教版選修3-4

PAGE1-振動圖像與波動圖像教學目的:學問與技能:知道振動圖像和波動圖像的區(qū)分與聯系，知道波的傳播方向與質點的振動方向的關系。知道用振動圖像能表示波動中某一個質點的振動規(guī)律。過程與方法:通過教學，駕馭由波的傳播方向推斷質點的振動方向（或由質點的振動方向推斷波的傳播方向）的方法。知道波動圖像隨時間改變，知道畫后某一時刻波動圖像的方法情感看法與價值觀:通過感悟，使學生獲得對振動圖像和波動圖像的正確相識，通過分析、探討、總結等學習活動，培育學生酷愛物理學習的情感和主動參加、相互協(xié)作的學習精神。教學重點:振動圖像與波動圖像的區(qū)分和聯系的教學教學難點:波動圖像的橫軸表示各個質點的平衡位置的理解、波動圖像隨時間的改變關系、波的傳播方向與質點的振動方向的關系的理解重點與難點的突破方法:本次課學習的振動圖像與波動圖像的比較，是振動和波動學問綜合性較強的地方，學生往往簡單把兩種圖像混淆，因此，在教學中應聯系兩種圖像的形成過程、圖像的改變狀況、及各個物理量的改變規(guī)律進行比較教學；再通過例題的教學，加深對兩種圖像的區(qū)分的理解并應用于解題中。t/st/s012345-5y/cm圖1教學過程：一、學問回顧：多媒體投影圖1（振動圖像）老師：圖1是什么圖像？x/mx/m01245-5y/cmv圖2老師：從圖像中能獲得哪些信息？學生：從圖像中能獲得的信息是：周期、振幅、隨意時刻的位移、加速度方向、振動方向。多媒體投影圖2（波動圖像）老師：圖2是什么圖像？學生：是波動圖像。老師：從圖像中能獲得哪些信息？學生：從圖像中能獲得的信息是：振幅、波長；該時刻各質點的位移、加速度；已知波的傳播方向可確定該時刻各質點的振動方向，反之，已知各質點的振動方向，可確定波的傳播方向。老師：從這兩個圖像看，兩個圖像的形態(tài)相同，它們有什么區(qū)分嗎？二、新課教學：老師：振動圖象和波的圖象從圖形上看好象沒有什么區(qū)分，但事實上它們有本質的區(qū)分。同時，兩個圖像之間也有相互聯系的地方。多媒體投影振動圖像與波動圖像比較的表格老師：兩個圖像的形態(tài)怎樣？學生：兩個圖像的形態(tài)相像，都是按正弦規(guī)律（或余弦規(guī)律）改變老師：兩個圖像的橫軸各表示什么？學生：振動圖像的橫軸表示時間，波動圖像的橫軸表示個質點的平衡位置。老師：請同學們思索：兩個圖像的探討對象有什么不同呢？播放多媒體視頻：振動圖像的描畫老師：振動圖像的探討對象是什么？學生：做簡諧運動的質點。播放多媒體視頻：波動圖像的描畫、演示：橫波的形成。老師：波動圖像的探討對象是什么？學生：波動圖像是以參加波動的全部質點為探討對象的。老師：可見，振動圖像與波動圖像的探討對象不同。同學們請思索：振動圖像和波動圖像有怎樣的物理意義？學生：（在老師的引導下回答）振動圖像描述的是一個質點相對平衡位置的位移隨時間的改變規(guī)律；波動圖像反映的是在某同一時刻介質中各個質點相對平衡位置的位移。老師：可見，振動圖像與波動圖像的物理意義也不同。前面我們已經知道，振動圖像和波動圖像為我們供應的物理信息也不同。老師：振動圖像和波動圖像會保持原來的形態(tài)不變嗎?多媒體播放振動圖像的改變老師：振動圖像的改變有什么規(guī)律？學生：隨著時間的延長，圖線往后延長演示：機械波的改變老師：波動圖像的改變有什么規(guī)律？學生：（在老師的引導下回答）波動圖像隨時間沿波的傳播方向平移，一個周期移動一個波長的距離，故波動圖像經過一個周期，重復一次原來的形態(tài)。老師：可見，兩個圖像隨時間的改變規(guī)律也是不同的。振動圖像與波動圖像有這多區(qū)分的地方，那么，它們有聯系的地方嗎？（提示：振動圖像描述單個質點的振動規(guī)律，而波動中的每個質點都是做振動的，那么，振動圖像與波動圖像的聯系在……）學生：振動圖像可以表示波動中某一個質點的振動規(guī)律例題：如圖所示，分別為一列橫波在t=0時刻的波動圖像和在x=6cm處質點從該時刻起先計時的振動圖像，求：（1）由振動圖像指出質點的振動周期、振幅和波的傳播周期，在t=4s時刻質點的振動方向。（2）求這列波的傳播速度和傳播方向。（3）分析，圖示時刻以后，x=3cm處的質點和x=5cm處的質點那個先回到平衡位置y/cm5y/cm5-5x/cm246810y/cm05-5246t/st/10-2s80兩個圖像的比較表比較內容比較內容波動圖象振動圖象圖象形態(tài)0xyv0ty各個質點的平衡位置時間橫坐標介質中的各個質點（整體）一個質點探討對象反映某一時刻介質中各質點相對平衡位置的位移組成的波形反映某一個質點相對平衡位置的位移隨時間的改變規(guī)律物理意義振幅、波長；該時刻各質點的位移、加速度方向；已知波的傳播方向可確定該時刻各質點的振動方向，反之亦然。振幅、周期；任一時刻質點的位移、加速度方向、振動（速度）方向；圖象供應的物理信息圖象沿傳播方向平移λ/4原圖象延長T/4圖象的改變（T/4后的圖象）0tyTx0yvλ拍很多人做廣播操的一張照片拍一個人做廣播