高一物理教案：《波的圖象》(2)
來源：高考網(wǎng)整理 2021-09-14 14:41:34
教學(xué)過程
(一)引入新課：
機械波是機械振動在介質(zhì)里的傳播過程（如繩波），從波源開始，隨著波的傳播，介質(zhì)中的大量質(zhì)點先后開始振動起來，雖然這些質(zhì)點只在平衡位置附近做重復(fù)波源的振動。但由于它們振動步調(diào)不一致，所以，在某一時刻介質(zhì)中各質(zhì)點對平衡位置的位移各不相同。（如下圖：是繩波在某一時刻的形狀，即波的圖象）為了從總體上形象地描繪出波的運動情況，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：足球賽場上的“世界波”，也可請同學(xué)集體表演“世界波”
教師舉例：水波，演示水波的實驗，讓學(xué)生理解波的圖象是某一時刻的“照片”。
教師提問：那么怎樣畫圖象呢？
(二)新授課：
1、波的圖象：
在直角坐標系中：
橫坐標——表示在波的傳播方向上各質(zhì)點的平衡位置與參考點的距離。
縱坐標——表示某一時刻各質(zhì)點偏離平衡位置的位移。
請學(xué)生把繩波的圖象表示出來。
在某一時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)點在某一時刻(同一時刻)偏離平衡位置的位移的空間分布情況。在不同時刻質(zhì)點振動的位移不同，波形也隨之改變，不同時刻的波形曲線是不同的。圖2表示經(jīng)過叢時間后的波的形狀和各質(zhì)點的位移。
從某種意義上講，波的圖象可以看作是“位移對空間的展開圖”，即波的圖象具有空間的周期性；同時每經(jīng)過一個周期波就向前傳播一個波長的距離，雖然不同時刻波的形狀不同，但每隔一個周期又恢復(fù)原來的形狀，所以波在時間上也具有周期性。
3、從波的圖象上可獲取的物理信息
例1、如圖3所示為一列簡諧波在某一時刻的波的圖象。
求：(1)該波的振幅和波長。
(2)已知波向右傳播，說明A、B、C、D質(zhì)點的振動方向。
(3)畫出經(jīng)過T／4后的波的圖象。
