人教版 (新课标)选修32 波的图象教案

10. 2  波的图象

【教学目标】

1. 掌握波的图象的物理意义

2. 了解波的图象的画法

3. 会用波的图象解决简单的问题

【重点难点】

1、波的图象的物理意义

2、波的图象和振动图象的区别

【教学方法】

实验演示和多媒体辅助教学

【教学用具】

波动演示仪、课件

【教学过程】

一、波的图象

１、表示方法：

用横坐标 x 表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标 y 表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定：在横波中位移的方向向上时为正值，位移的方向向下时为负值。

2、波的图象：振动质点在某一时刻所在的位置连成的一条曲线，叫波的图象，也称作波形图或波形曲线。（或理解为连接某一时刻各个质点位移矢量末端得到的一条曲线。）

（1）简谐波的图象是一条正弦（或余弦）曲线。简谐波是一种最基本、最简单的波，其他的波可以看作是由若干简谐波合成的。

（2）波峰、波谷、振幅

3、波的图象的物理意义：

描述某一时刻介质中各个质点对平衡位置的位移。<照片>

▲ 振动图象的物理意义：

描述某一个质点在各个不同时刻对平衡位置的位移。<录像>

4、波的运动情况可以用公式和图象两种方法研究。( x＝sinωt)

二、波的图象变化：

1、确定波的图象变化的两种方法：

（1）描点作图法

（2）图象平移作图法：Δx＝υΔt

【例1】某一简谐横波在某一时刻的波形图如下的实线所示．若波以0.5m/s的速度向右传播，画出3s后和3s前两个时刻的波的图象．

【分析】图象平移作图法

由图我们可以知道，波的传播是波形的平移，由波速的定义，为 △t 传播的距离△x ＝1.5m，因此在3s后，波向前传播了1.5m。根据波的传播过程和传播的实质，若波向右传播，把波的原有图形向右移动1.5m的距离，就得到了3s后时刻的波形图。同理，在3s前的波形，波形向左平移1.5m即可。

三、质点的振动方向与波的传播方向的关系

1、判断方法：

（1）向先邻点（先振动的邻近质点）看齐。

（2）沿着波的传播方向看：上坡下、下坡上。

（3）在横波的波形图中，某质点的振动方向与波的传播方向总垂直，在任意质点（最大位移处的质点除外）上画出代表两个速度矢量的箭头，这两个箭头一定垂直且在波形线的同一侧。

2、应用：

（１）根据波的传播方向确定质点的振动方向

【例2】已知一列简谐横波沿x轴正向传播，如图所示，试确定a、b、c、d各质点的振动方向。

（2）根据质点的振动方向确定波的传播方向

【例3】如图所示，为某简谐横波在某时刻的波形图，已知此时刻质点a的振动方向向下，试确定波的传播方向和此时刻质点b的振动方向。

【课外作业】

教材P49——（1）、（2）、（3）

【板书设计】

【教学随感】