高一物理教案：《波的圖象》(2)
來(lái)源：高考網(wǎng)整理 2021-09-14 14:41:34
教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課：
機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)里的傳播過(guò)程（如繩波），從波源開(kāi)始，隨著波的傳播，介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn)先后開(kāi)始振動(dòng)起來(lái)，雖然這些質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近做重復(fù)波源的振動(dòng)。但由于它們振動(dòng)步調(diào)不一致，所以，在某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移各不相同。（如下圖：是繩波在某一時(shí)刻的形狀，即波的圖象）為了從總體上形象地描繪出波的運(yùn)動(dòng)情況，物理學(xué)中采用了波的圖象。
同學(xué)們可以思考，波的圖象是什么？
學(xué)生舉例：足球賽場(chǎng)上的“世界波”，也可請(qǐng)同學(xué)集體表演“世界波”
教師舉例：水波，演示水波的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解波的圖象是某一時(shí)刻的“照片”。
教師提問(wèn)：那么怎樣畫圖象呢？
(二)新授課：
1、波的圖象：
在直角坐標(biāo)系中：
橫坐標(biāo)——表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置與參考點(diǎn)的距離。
縱坐標(biāo)——表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。
請(qǐng)學(xué)生把繩波的圖象表示出來(lái)。
在某一時(shí)刻連接各位移矢量的末端所得到的曲線就形成了波的圖象，橫波的圖象與縱波的圖象形狀相似，波的圖象又叫波形圖。簡(jiǎn)諧波的圖象是一條正弦或余弦曲線。
2、波的圖象的物理意義：
波的圖象表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(同一時(shí)刻)偏離平衡位置的位移的空間分布情況。在不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移不同，波形也隨之改變，不同時(shí)刻的波形曲線是不同的。圖2表示經(jīng)過(guò)叢時(shí)間后的波的形狀和各質(zhì)點(diǎn)的位移。
從某種意義上講，波的圖象可以看作是“位移對(duì)空間的展開(kāi)圖”，即波的圖象具有空間的周期性；同時(shí)每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期波就向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離，雖然不同時(shí)刻波的形狀不同，但每隔一個(gè)周期又恢復(fù)原來(lái)的形狀，所以波在時(shí)間上也具有周期性。
3、從波的圖象上可獲取的物理信息
例1、如圖3所示為一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波的圖象。
求：(1)該波的振幅和波長(zhǎng)。
(2)已知波向右傳播，說(shuō)明A、B、C、D質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。
(3)畫出經(jīng)過(guò)T／4后的波的圖象。
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