資源簡介

3.2 波的描述---教學評大單元分課時教學設計
課 題 人教版班中物理 選擇性必修 第一冊 第三章 第2節 波的描述
課 型 新授課 復習課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級 授課時間
教學內容分析 課標要求：教材首先介紹了圖像法，然后再介紹波長、頻率和波速等物理量，為用解析法描述波打好基礎。 教材分析：教學中應根據實際情況，采用多種教學手段，如通過波動演示箱或者利用多媒體動畫課件模擬演示各個時刻的波形，幫助學生在頭腦中形成正確的物理圖景。以橫波為例說明波的圖像的物理意義，通過這一過 程提高學生的抽象思維能力。
學習者 分析 知識儲備： 能力基礎： 思維能力：
核心素養 物理觀念：理解波的圖像的意義。 科學思維：能夠由波的圖像判斷傳播方向與質點振動方向的關系，由有關信息畫出波的圖像。 科學探究:會區別波動圖像和振動圖像。 科學態度與方法：掌握用圖像分析問題的方法。
教學準備 多媒體課件
活動設計
教學內容 教師活動 學生活動 評價任務
環節一:導入新課 活動一：
關于簡諧運動的圖像 1.圖線的x、y軸(橫、縱坐標)分別表示什么物理量？ 2.圖象的物理意義是什么？ 3.曲線是不是質點的運動軌跡？質點做的是什么運動？ 4.從簡諧運動圖象可以求哪些物理量 思考并回答以上問題。 通過問題的形式，復習有關簡諧運動圖像的相關知識，引出新課內容。
環節二:新課教學 活動一：
一、波的圖像 我們可以用照象機把波的形狀攝下來，就是按下快門瞬間各個質點離開各自平衡位置時的情形。我們就把這些質點連成曲線，就是該時刻的波的圖象。 也稱波形圖。 1、定義：如果波源做簡諧運動，各介質也跟著做 簡諧運動，所形成的波叫做簡諧波 2、圖象：正弦曲線（或余弦曲線）. 3、簡諧波是一種最基本、最簡單的波. 4、波的圖像的物理意義：反映某時刻各個質點偏離平衡位置的位移. 思考：簡諧運動的圖像直觀地反映了質點做簡諧運動的物理過程，根據圖像可以看出質點在任意時刻的位移。 如何用圖像描述機械波在同一時刻各質點的位移？ 思考如何若描述同一時刻各個質點的位移。 通過問題，讓學生理解什么是波的圖像。 能用“視頻”和“圖片”來對比理解波的圖像和質點的振動圖像。
活動二：波長、頻率和波速
二、波長、頻率和波速 1、波長: 沿波的傳播方向，振動相位總是相同的兩個相鄰質點間的距離，叫做波長，常用λ表示。 （1）這兩點對平衡位置的位移的大小和方向總保持相同。 （2）這兩點速度大小和方向總保持相同。 2、頻率（或周期）：介質中各質點振動的頻率（或周期）都等于波源的振動頻率（或周期），我們把這個頻率（或周期）叫做波的頻率（或周期）。 頻率通常用字母f表示，單位是Hz． 周期通常用字母T表示，單位是s． 幾點說明 (1)波的周期（或頻率）應由波源決定，與傳播波的介質無關。 (2)每經過一個周期的時間波就沿傳播方向傳播一個波長的距離。 (3)每經歷一個周期，原有的波形圖不改變。 3、波速：單位時間內振動所傳播的距離叫做波速。 （1）物理意義:反映振動在介質中傳播的快慢程度. （2）波速在數值上等于在單位時間內某一波峰或波谷（疏部和密部）向前移動的距離。 （3）幾點說明 ①波速的大小由介質的性質決定，同一列波在不同介質中傳播速度不同。 ②一列波在同一均勻介質中是勻速傳播的 波速和振動速度有什么區別？ 1、波速由介質決定，與波的頻率、質點的振幅無關 2、波的頻率只取決于波源，與波速、波長無關。波在傳播過程中、從一種介質進入另一種介質時頻率不變。 3、波長則決定于波速和頻率。波從一種介質進入另一種介質波速發生變化，頻率不變，波長發生變化；波在同一介質中傳播，當頻率發生變化，波長也發生變化。 觀察：在波動中，相隔等于波長的兩個點的振動特點？ 相隔λ的兩個質點的步調有什么關系？ 相隔λ/2的兩個質點的步調有什么關系？ ①波速由什么決定？ ②頻率由什么決定？ ③波長由什么決定？ 觀察波的圖像，明確波長的概念，找出波的圖像的特點。 明確頻率、波速得概念。 對比區分波速和振動速度。 讓學生通過觀察和討論，總結波的圖像的特點。更好的理解相關知識點。 通過對比波速和振動速度，更好的理解波的圖像和質點的振動圖像的含義。
活動三：波的圖像的應用
三、波的圖像的應用 ①振幅A:圖像的峰值. ②波長λ:相鄰兩個波峰或波谷之間的距離. ③各個質點的位移Y:對應于圖像上某一點的坐標（x，y）． 波的傳播方向 波的成因法:前一質點依次帶動后一質點延遲振動 上下坡法：將波的圖像視為蜿蜒起伏的“山坡”，沿波的傳播方向看， “上坡路段”上的各質點都向下振動，“下坡路段”上的各質點都向上振動．簡稱“上坡下，下坡上” 2.求波在任意時刻的波形圖 ⑴ 特殊點法 ⑵圖象平移法 經過時間Δt，波在傳播方向移動的距離Δx=vΔt ,因此，把圖象沿傳播方向平移Δx即得到相對應的圖象. 機械波的振動狀態和波形以波速勻速傳播。 振動圖像與波動圖像的對比 從波的圖象上可獲得哪些信息？ （1）已知波向右傳播，試判斷P點振動方向？ 思考：如果已知P點的振動方向向下，判斷波的傳播方向． 思考：如果已知P點的振動方向向上，判斷波的傳播方向． 先找出兩點（平衡位置和波峰及波谷特殊點）并確定其運動方向；然后確定經△t時間內這兩點所達到的位置；最后按正弦規律畫出新的波形。 經過時間Δt，波在傳播方向移動的距離Δx=vΔt ,因此，把圖象沿傳播方向平移Δx即得到相對應的圖象. 觀察波的圖像，尋找能發現的信息。 學會求波的傳播方向。 掌握求波的傳播方向的方法。 完成思考問題、掌握解決方法。 小組討論，總結對比振動圖像和波動圖像的區別和聯系。 通過波的圖像的應用的學習，讓學生更好的掌握波的圖像的特點。 理解波形成的根本原因。 通過練習和討論，掌握畫波形圖的方法。
環節三:練習
例題：一列簡諧波在t=0時刻的波形如圖甲所示,圖乙表示該波傳播的介質中某質點此后一段時間內的振動圖像,則(　　) A.若波沿x軸正方向傳播,圖乙應為a點的振動圖像 B.若波沿x軸正方向傳播,圖乙應為b點的振動圖像 C.若波沿x軸正方向傳播,圖乙應為c點的振動圖像 D.若波沿x軸正方向傳播,圖乙應為d點的振動圖像 展示例題引導學生分析，選出選項 答案：B 解析:在圖乙的振動圖像中,t=0時刻質點在平衡位置并向y軸的正方向運動,而圖甲的波形卻表明在t=0時刻,質點b、d在平衡位置,而a、c不在平衡位置,故選項A、C判斷錯誤;若波沿x軸正方向傳播,質點b應向上運動(逆著波的傳播方向,在它附近找一相鄰點,此點正好在它的上方,質點b就應跟隨它向上運動),故選項B判斷正確;若波沿x軸正方向傳播,同理可以確定質點d應向下運動,故選項D判斷錯誤。 通過練習，鞏固新學知識。
環節四：課堂小結
一、波的圖像 1、意義：介質多個質點在同一時刻的位移 2、特點：正弦曲線 3、信息：振幅、波長、某時刻得位移 二、波長、頻率、波速的關系 1、頻率：由波源決定 2、波速：由介質決定 3、波長：有波源和介質共同決定 三、波的圖像的應用 引導學生進行課堂小結。 總結本節課知識內容。 幫助學生梳理基礎知識，形成知識框架。
活動五：練習與作業
完成教材練習與應用 布置作業 完成作業 檢驗學生對知識的掌握情況。
環節六：主板書設計
教學反思

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