《波的图像》
多媒体教学设计
【素质教育目标】
1.知识教学点
1.理解波的图像的意义。
2.能根据波的图像进行有关判断,以及根据有关信息画出波的图像。
2.能力训练点
提高运用图像分析解决问题的能力。
3.德育渗透点
动和静的辩证关系。
【重点、难点、疑点及解决办法】
1.重点:波的图像的意义。
2.难点:运用波的图像进行分析判断。
3.疑点:波的图像和振动图像的区别。
4.解决办法:
结合上一节课引入图像,说明图像表示的是某一时刻各个质点的位移;说明图像中蕴
含的信息,提高识图、用图的能力,注意比较与振动图像的区别,进一步理解各个图像的意
义。
【课时安排】
l课时
【教具学具准备】
课件:波的图像。
【学生活动设计】
结合课件观察和想象。
结合问题分析和判断。
【教学步骤】
(-)明确目标(略)
(二)整体感知
波的图像比较抽象,教学中要注意结合模型引入,结合生活中“照像”进行比较,要
发掘图像中隐藏的信息,多角度地认识和运用波的图像。
(三)重点、难点的学习与目标完成过程
复习提问:一列波沿绳传播,从振动开始每隔 T/4时间拍一张照片,得到的照片是怎
样的?
应如课本第 3页图 10-5的情形所示(即上第一课重点分析的图示)。
演示课件:不同时刻拍下的绳的波形。
引入新课:波的图像。
1.坐标系
建立直角坐标系:
用横坐标 x表示波在传播方向上各个质点的平衡位置;
用纵坐标 y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移。
演示课件:
(l)给出某一时刻绳的波形,加上相应的坐标;
(2)坐标系不变,再给出下一时刻绳的波形。
由此可以看出,在这个坐标系中显示的是某一时刻各个质点对平衡位置的位移。
2.图像的意义
(l)波的图像表示某一时刻各个质点对平衡位置的位移。
结合图示说明。如图 10-2所示,表示在图示时刻,x=2cm的质点沿正方向到达最大位
移 10cm处;x=4cm的质点处在平衡位置;x=6cm的质点沿负方向到达最大位移 10cm处,
等等。
(2)如果知道波的传播方向和波速,从某一时刻的波的图像可以知道任一时刻波的图
像。
结合图示说明,如图 10-3所示,实线表示 t时刻的波形,使波的图像沿波的传播方
向移动面△x=v△t,就得到 t+△t时刻物图橡。
演示课件:想象让△t逐渐增大,让波的图像活动起来,就可以形成波在传播的情景。
(3)如果知道波的传播方向,则可以知道某一时刻各个质点的运动方向。
结合例题说明,如图 10-4所示,一列横彼沿 x轴正方向传播,试判断图示时刻质点 a
的运动方向。
判断方法 1:根据质点的振动进行判断。将质点 a的振动与相邻的波峰(或波谷)比较,
处在峰值的质点在下一时刻将向平衡位置运动,由于波是向右传播的,质点 a的运动尚未
到达波峰处,故这时是沿 y轴向上运动。
学生运用这一方法判断质点 b、c的运动方向。
判断方法 2:根据波形的传播进行判断。设想经过很短的时间,波将沿波传播方向移动
一小段距离,如图 10-5中虚线所示,表明在这段时间内,在实线处的所有质点都要沿 y
方向运动到虚线处,故可知质点 a是沿 y轴向上运动,同理可知质点 b、c的运动方向。
3.简谐波
(1)简谐运动在介质中传播形成简谐波。
(2)简谐波的图像是正弦曲线。
(3)简谐波是一种最基本、最简单的波。
(四)总结、扩展
1.波的图像给出了波的大量信息,除了上述讨论的,还有许多。例如可以知道各个质
点加速度的方向,即质点加速度的方向总是指向平衡位置,如图 10-4质点 a的加速度方
向应沿 y轴负方向。因此还可知质点 a此时是做减速运动。此外,当质点在峰值处,加速度
达到最大,速度为零;在平衡位置处,加速度为零,速度达到最大。
2.波的图像表示的是某一时刻各个质点的位移,振动图像表示的是某一质点各个时刻
的位移,二者是完全不同的,尽管图形相似。
师生共同讨论二者不同点。
【作业与思考】
略
【板书设计】
波的图像
1.坐标系
横坐标 x:
横纵坐标 y:
2.图像的意义
(1)
(2)
(3)
3.简谐波
(1)
(2)
(3)
教学后记