3.2波的描述 学案-（2019）新人教版高中物理选择性必修第一册.docx

1、 2020级 物理教学案 编制： 审核： 使用： 教学日期：学习内容： 3.2波的描述 总第_课时课标核心素养要求理解波的图像，知道波长、波速和频率关系学习目标1.理解波的图像的物理学意义.2.理解波的图像和振动图像的区别.3.掌握波长、波速和频率的关系，并会进行有关计算.学习重点波的图像，波长、波速和频率的计算学习过程教学笔记【自主学习】思考：取一条较长的软绳，一同学用手握住一端拉平后上下抖动，另一同学手持数码相机按下快门，想象一下，照片上绳子的像类似什么图线？【合作学习难点探究】任务一、会作波的图像，理解波的图像指导：1波的图象的作法(1)建立直角坐标系：用横坐标x表示在波的传播方向上各质

2、点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移(2)正方向的选取：选取质点振动的某一个方向为y轴正方向，x轴一般取向右为正方向(3)描点：把某一时刻所有质点的位移画在直角坐标系里(4)连线：用一条平滑的曲线将诸点连接起来就是这个时刻的波的图象2、正弦波(简谐波)(1)如果波的图像是正弦曲线，这样的波叫作简谐波(2)简谐波中各质点的振动都是简谐运动3、波具有周期性和传播双向性：如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正向或x轴负向传播.【例1】如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图，由图像可知（ ）A.质点b此时位移为零B.质点b此时向y方向运动C.质点d的振幅是2

3、 cmD.质点a再经过 通过的路程是4 cm，偏离平衡位置的位移大小是4 cm任务二、会结合波动图像和振动图像分析问题指导：振动图像波的图像图像坐标横坐标时间各质点的平衡位置纵坐标某一质点在不同时刻的振动位移各质点在同一时刻的振动位移研究对象一个质点沿波传播方向上的各质点物理意义一个质点在不同时刻的振动位移介质中各质点在同一时刻的振动位移【例2】根据图甲、乙所示，分别判断下列说法正确的是()A.甲是振动图象，乙是波动图象B.甲是波动图象，乙是振动图象C.甲中A质点向下振动，乙中B时刻质点向下振动D.甲中A质点向上振动，乙中B时刻质点向下振动【针对性训练】1一简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是t0

4、时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图像，则该质点的x坐标值合理的是（ ）A.0.5 m B.1.5 m C.2.5 m D.3.5 m任务三、应用波长、波速和频率的关系进行计算指导：波长、频率和波速的关系(1) 在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于一个波长.在图像上振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长.(2) 波长、周期、频率的关系为v f.(3)波的周期和频率由波源决定，与v、无关，当波从一种介质进入另一种介质时，周期和频率不发生改变.(3)波速由介质本身的性质决定，在同一种均匀介质中波速不变.【例3】一列简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻波形图如图所示，此时波刚

5、好传到P点，t0.3 s时质点P第一次到达负方向最大位移处，则（ ）A.此波波源的起振方向沿y轴负方向B.该简谐横波的波速为10 m/sC.00.5 s时间内，质点M的路程为12 cmD.00.2 s时间内，质点Q沿x轴正方向移动2 m【针对性训练】2、平静湖面有一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下振动30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。则这列水面波()A.频率是30 Hz B.波长是3 mC.波速是1 m/s D.周期是0.1 s【例4】如图所示是沿x轴传播的一列简谐横波，实线是在t0时刻的波形图，虚线是在t

6、0.2 s时刻的波形图.已知该波的波速是0.8 m/s，则下列说法正确的是（ ）A.这列波的周期是0.15 sB.这列波是沿x轴负方向传播C.t0时，x4 cm处的质点速度沿y轴正方向D.00.2 s，x4 cm处的质点振动方向改变了3次任务四、应用波的多解性分析问题指导：波具有时间和空间的周期性，传播具有双向性，所以关于波的问题更容易出现多解造成多解的主要因素有：(1)时间间隔t与周期T的关系不明确；(2)波的传播距离x与波长的关系不明确；(3)波的传播方向不确定【例5】一列横波在x轴上传播，t10和t20.005 s时的波形如图中的实线和虚线所示(1)设周期大于(t2t1)，求波速；(2)

7、设周期小于(t2t1)，并且波速为6 000 m/s.求波的传播方向【达标训练限时检测】1、一列简谐横波在t0时的波形图如图5所示介质中x2 m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y10 sin (5t) cm.关于这列简谐波，下列说法正确的是()A周期为4 s B振幅为20 cmC传播方向沿x轴正向 D传播速度为10 m/s2、如图甲所示一列简谐横波在t2 s时的波形图，图乙为这列波上质点P的振动图像，则下列说法正确的是()A该横波向右传播，波速为0.4 m/sBt2 s时，质点Q的振动方向为y轴负方向C在24 s时间内，质点P沿x轴向右平移2.0 mD在24 s时间内，质点Q通过的路程

8、为10 cm3、如图所示为一列沿x方向传播的简谐横波在t0时刻的波形图.M、N两点的坐标分别为(2,0)和(7,0)，已知t0.5 s时，M点第二次出现波峰.(1)这列波的传播速度多大？(2)从t0时刻起，经过多长时间N点第一次出现波峰？(3)当N点第一次出现波峰时，M点通过的路程为多少？4、如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波形图，虚线是这列波在t0.2 s时刻的波形图则( )A这列波的周期可能是1.2 sB这列波的波长为12 mC这列波可能向左传播4 mD这列波的波速可能是40 m/s【反思总结】 答案【例1】 AC 【例2】BD【针对性训练】1、C 【例3】BC【针对训练2】C【例4】ABD【例5】 略 【达标训练限时检测】1、CD 2、AD 3、(1)20 m/s(2)0.55 s(3)0.4 m4、BCD