高三物理 第二轮复习(波动规律)教案八.doc

波动规律
教学目标
1．通过观察横波的形成和传播重现波的物理图景，理解波长、周期、波速概念，理解波动规律，理解波的图像．掌握波的传播跟波上质点的振动的关系．
2．熟练应用波的图像分析波动问题和波上质点的振动问题，培养学生分析问题的能力．
教学重点、难点分析
1．重点：掌握波的传播方向跟波上质点振动方向的关系．掌握波的传播距离、质点的振动、波的图像随时间变化的关系．
2．难点：通过波的图像分析波动问题和波上质点的振动问题．
教学过程设计
教师活动
一、引入
前面我们研究和复习了匀速运动、匀变速直线运动、平抛物体的运动、匀速圆周运动、简谐运动．在本单元中我们研究和复习机械波．
提问（1）：什么是机械波？它与前面研究的运动在研究对象上有什么不同？
学生活动
引导学生回忆并解答提问（1）：机械波定义（见教材）．
研究对象的不同：前面研究的运动是一个物体（通常可视为质点）的运动．而机械波是有相互作用的质点对振动的传播，波的运动是传播振动的质点共同运动的表现．
提问（2）：波的运动是传播振动的质点共同运动的表现，而传播振动的质点是大量的．因此对波动规律的表示是比较复杂的．我们在学习机械波时用什么方法表示波的运动规律呢？怎样表示呢？
回答提问（2）：用波的图像表示波的运动规律．如果能作出任意时刻波的图像，就知道了波的运动规律．
二、教学过程
1．演示横波形成过程和传播．引导学生再观察波的运动特征，观后引导学生回答．
观后回答：在波的传播过程中同时有两个运动．一个是每个质点都在各自的平衡位置附近做简谐运动，另一个是质点对振动的传播，后一个运动在横波中表现为波峰、波谷沿传播方向的运动，但质点并不随波迁移．
在波动过程中，质点的运动和波形具有周期性重复特点．
2．复习波长、周期、波速概念
再演示横波形成过程，引导学生观察，观察后引导学生回答波长、周期、波速的定义及对它们的理解．
观察（1）：振动从质点1传到质点13时，质点1恰好完成一次全振动，波继续传播，观察质点1和13、2和14、3和15、…的运动情况．
观察（2）：在振动的传播过程中，质点每完成一次全振动，波传播的距离等于一个波长．
观察后回答：
（1）在波动过程中，波上的质点1和13，2和14、3和15、…在振动中的任意时刻，对平衡位置的位移总是相等的．
引导学生进一步回答：波继续传播到后面的质点，则质点1和13、25、37、…，质点2和14、26、38、…在振动中的任意时刻对平衡位置的位移总是相等的．为了描述这种性质引入了波长．
回答波长定义、符号和单位（见教材）．
引导学生进一步回答：波上的两个质点，如果它们的平衡位置间的距离是波长的整数倍，这两点在振动中的任意时刻对平衡位置的位移一定相等，速度和加速度也一定相等．
（2）波传播一个波长的时间叫波的周期，波的周期等于波上质点振动的周期．
回答：周期的符号和单位．
频率、频率的符号和单位．
（3）波的速率

由教师明确指出：波的速率由传播介质的性质决定，而与周期无关．
3．复习波动规律
（1）波动规律
演示横波的传播，引导学生观察，观察后总结波动规律．
观察①：使波水平向右传播，观察波上质点运动方向．
使波水平向左传播，观察波上质点运动方向．
引导学生总结：波上质点的运动方向跟波的传播方向的关系，画出图1-7-1．

观察②：使波水平向右（或向左）传播，观察波传播的距离、波上质点的振动、波形随时间的变化．
观察后引导学生总结变化关系．
观察后回答：
（1）波动规律
①波上质点的运动方向跟波的传播方向的关系（图1-7-1）

②波的传播距离、波上质点的振动、波形随时间的变化．
设波在时间t内传播的距离为s，则
s=vt

由此可得结论：波的传播时间是几个周期，波在这段时间内传播的距离就是几个波长，波上的质点就完成几次全振动，波的形状就完成几次周期性变化．
（2）波的图像
给题：图1-7-2是一列横波某时刻的图像．从图像可得出哪些结论？

回答：从图像可得出波沿x轴反方向传播．
波长2.4m．
引导学生扼要回答，细节问题可视学生回答情况再具体提问．
各质点的平衡位置（x坐标值）．
各质点振动的振幅10cm．
各质点在图示时刻的位移（y坐标值）．
各质点在图示时刻的运动方向．
根据各质点该时刻的位移，还可以间接得出各质点在图示时刻的加速度方向．
定性比较各质点在图示时刻的速度大小、加速度大小．
4．通过例题分析，引导学生掌握应用波动规律分析问题的思路、方法，提高分析问题、解决问题的能力
给题：
[例1]一列横波沿x轴传播，波速10m/s．已知t=0时刻的波形图像如图1-7-3所示，图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴正方向运动，在图中画出t=1.5s时的波形图像．
设题目的：使学生掌握波形随时间变化的规律，学会分析任意时刻波形图像的方法．