人教版选修3－4 第二章 机械波 第二节 波的图象教学设计.docx

1、人教版选修34 第十二章 机械波 第二节 波的图象教学设计设计意图教材及学情分析波的图象是本章的教学重点和难点，教科书重点讲波的图象表现的是各个质点在某一时刻偏离平衡位置的位移，学生在初学时并不容易理解，在前一章学习简谐运动图象的基础上，可能产生与新知识的相互干扰，教学中首先要让学生明白波的图象中横、纵坐标各表示什么物理量；然后让学生明白波的图象是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”，借用“拍照”的比喻，可能有助于学生的理解。教学策略及学法指导通过波动演示仪和多媒体动画课件模拟各个时刻的波形，帮助学生在头脑中形成正确的物理图景。 在引入波动图象的描绘时，基于学生原有的方法图象法描述物体的运

2、动特点、规律的基础上，利用动画展示波动图象中横、纵坐标的含义及图象的绘制过程，搞清波的图象的绘制要点并借助波的图象与某时刻横波的形状相似，帮助学生理解。运用多媒体课件将各个不同时刻的波形图在同一画面中展现，引导学生认识波的图象有如下特点：时间上具有瞬时性（表示某一时刻）；空间上具有拓展性（表示在空间传播）；传播过程中具有周期性。在引导学生分析问题时强调图象法、对比分析等方法，观察演示及动态模拟时要用眼观，动脑思，动口议。提醒学生应该先掌握分析问题最本原的方法（如质点带动法、描点法）然后再熟能生巧。一、教学目标知识与技能1.理解波的图象的意义，知道波的图象的横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是

3、简谐波。2.能够根据波的图象进行有关问题分析， 能区别简谐波与简谐运动两者的图象。3.已知某一时刻某简谐波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻和前一时刻的波的图象并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向。过程与方法1.采用多种手段（实验演示及计算机模拟等）帮助学生在头脑中形成正确的物理图景。2.提高学生利用波的图象分析解决问题的能力，通过对波的图象和振动图象的分析比较，提高学生的分析比较能力和抽象思维能力。情感、态度与价值观通过本节的学习使学生进一步体会动与静的辨证关系二、教学重点1.理解波的图象的物理意义2.由波的图象解决有关问题三、教学难点对波的图象的理解及波的图象与振动图象的区别四、教具

4、波动演示仪五、教学过程（一）引入新课根据本校学生的实际情况，了解其教学进度。如果第一节学生未学习，要引领学生对波的形成和传播过程有个初步的认识。如果第一节学生已经学习，引导学生做简单回顾。以绳波为例（动态模拟），思考：有什么办法可将动态情形在某时刻瞬间定格？图象法是描述物理过程、物理现象和反映物理规律的一种简单、直观的方法。同样波动的情况也可以用图象直观地表示出来。（二）进行新课一、波的图象的绘制绘制方法：1.用横坐标x表示在波传播方向上各个质点的平衡位置；2.用纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，且规定沿y轴正向为位移的正方向；3.在xOy坐标平面上标出某一时刻各个质点偏离平衡位

5、置的位移；4.将某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移矢量的末端用光滑的曲线连接起来。这样就得到了机械波中横波的图象。情况说明：1、横波的图象与形成横波的质点的分布形状相似，波的图象有时也称波形图或波形曲线。2、简谐运动在介质中传播形成的波就是简谐波，简谐波的图象是一条正弦或余弦曲线。【演示】波的形成过程及各质点的起振方向、质点之间的带动情况【动态模拟】观察并思考下列问题：1、此列波由1处质点振源的带动下，沿x轴正方向传播的过程中，不同时刻每个质点离开平衡位置的位移变化特点是什么？每个质点所能达到的最大位移一样吗？2、观察各质点的运动方向，前边质点怎样带动后边质点振动，能否借助质点简谐运动规律得出

6、每个质点振动过程中速度的大小变化？能间接得出加速度的大小和方向的变化特点吗？3、水平方向波的传播快慢与质点振动快慢是一回事吗？4、能观察出总有相应的两个质点振动情况在同一时刻完全相同吗？不同时刻波的图象一样吗？引导学生分析归纳总结得出：波的图象在时间上有瞬时性，空间上有拓展性，传播过程中有周期性。体会波的图象中动和静的辨证关系：静的是平衡位置，动的是质点的振动和波形式的传播。二、波的图象的物理意义波的图象表示介质中各个质点在同一时刻偏离平衡位置的位移空间分布情况。在不同时刻质点振动的位移不同，波形也随之改变，不同时刻的波形曲线是不同的。三、从波的图象上可获得的物理信息通过动态模拟过程中引导学生

7、所思考的问题总结得出：1、该时刻沿波的传播方向上各个质点的位移；2、各个质点的振幅A ;3、能根据波的传播方向判断各个质点在该时刻的运动方向、加速度方向及其变化情况；4、一个周期内波传播的距离;5、可以画出另一时刻的波形图。四、振动图象和波的图象的比较简谐振动简谐横波图象坐标横坐标时间介质中各质点的平衡位置纵坐标质点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介质中的大量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随时间的变化原有图形不变，图线随时间而延伸原有波形沿波的传播方向平移运动情况质点做简谐运动波在介质中匀速传播；介质中各质点做简谐振动五、课堂小结通过本节课的学习，你学到了什么知识？什么方法？还有什么疑问？根据学生回答情况进行补充（包括知识和方法)六、作业布置1、复习本节课文内容，讨论交流对波的图象的理解2、课本P28第1-4题做书本上