廣西梧州市蒙山縣第一中學(xué)高中物理 波的形成與傳播 波的圖象 波長、頻率和波速導(dǎo)學(xué)案 新人教版選修31.doc

高中物理人教版選修3-1導(dǎo)學(xué)案：波的形成與傳播 波的圖象 波長、頻率和波速【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知道波是如何形成的，知道橫波和縱波的概念，知道機(jī)械波的傳播特點(diǎn)。2、掌握波圖象的物理意義，會(huì)用波的圖象分析波的傳播過程。3、知道描述波的三個(gè)物理量：波長、頻率和波速，并能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)】波的圖象及其應(yīng)用。【使用說明及學(xué)法指導(dǎo)】本學(xué)案包括波的形成和傳播、波的圖象、波長、頻率和波速三節(jié)課的內(nèi)容，建議第一課時(shí)在教師的指導(dǎo)下先認(rèn)真閱讀教材的有關(guān)內(nèi)容，初步掌握課前預(yù)習(xí)案的內(nèi)容。第二課時(shí)通過小組合作探究深入理解課前預(yù)習(xí)案的知識(shí)內(nèi)容。第三課時(shí)通過探究展示課加深對(duì)本部分重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)的理解?！菊n前預(yù)習(xí)案】一、知識(shí)點(diǎn)一、波的形成和傳播1、波的形成：引起波動(dòng)的振動(dòng)物體叫_，_振動(dòng)帶動(dòng)它相鄰質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)，并依次帶動(dòng)離波源更遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，只是后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)比前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)遲一些。于是，_的振動(dòng)逐漸傳播開去,形成波的圖樣。2、機(jī)械波產(chǎn)生的條件：(1)要有_；(2)要有傳播振動(dòng)的_。3、機(jī)械波的分類：機(jī)械波分成_和_兩類。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向與波的傳播方向_的波叫橫波。在橫波中，凸起的最高處叫_，凹下的最低處叫_。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向跟傳播方向在_的波叫縱波。在縱波中，質(zhì)點(diǎn)分布最密的地方叫_，質(zhì)點(diǎn)分布最疏的部分叫_。4、機(jī)械波的特點(diǎn)：(1)機(jī)械波傳播的是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的_，也是傳遞振源_和_的一種方式。介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只是在_附近振動(dòng)，并不隨波的傳播而遷移。檢測1、關(guān)于機(jī)械波的下列說法正確的是a有機(jī)械振動(dòng)就有機(jī)械波b有機(jī)械波就一定有機(jī)械振動(dòng)c機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過程，它是傳遞能量的一種方式d沒有機(jī)械波就沒有機(jī)械振動(dòng)檢測2、在機(jī)械波中：a各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(dòng)b相鄰質(zhì)點(diǎn)間必有相互作用力c前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)帶動(dòng)相鄰的后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)必定落后于前一質(zhì)點(diǎn)d各質(zhì)點(diǎn)也隨波的傳播而遷移檢測3、沿繩傳播的一列機(jī)械波，當(dāng)波源突然停止振動(dòng)時(shí)a繩上各質(zhì)點(diǎn)同時(shí)停止振動(dòng)，橫波立即消失b繩上各質(zhì)點(diǎn)同時(shí)停止振動(dòng)，縱波立即消失c離波源較近的各質(zhì)點(diǎn)先停止振動(dòng)，較遠(yuǎn)的各質(zhì)點(diǎn)稍后停止振動(dòng)d離波源較遠(yuǎn)的各質(zhì)點(diǎn)先停止振動(dòng)，較近的各質(zhì)點(diǎn)稍后停止振動(dòng)二、知識(shí)點(diǎn)二、波的圖象1、波的圖象描述：橫坐標(biāo)x表示在波傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的_，縱坐標(biāo)y表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離_的位移，坐標(biāo)原點(diǎn)o則是振源。我們規(guī)定，o點(diǎn)上方（或向y軸正向）為正方向，o點(diǎn)下方（或向y軸負(fù)向）為負(fù)方向。2、振動(dòng)圖象和波的圖象的比較3、從波的圖象看振子的振動(dòng)方向：介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向都和振源開始振動(dòng)的方向相同，在波的傳播方向上，后一個(gè)振子的振動(dòng)總是落后于前一個(gè)振子的振動(dòng)。簡諧振動(dòng)簡諧橫波圖象坐標(biāo)橫坐標(biāo)時(shí)間介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置縱坐標(biāo)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的振動(dòng)位移研究對(duì)象一個(gè)質(zhì)點(diǎn)介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn)物理意義一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的振動(dòng)位移介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的振動(dòng)位移隨時(shí)間的變化原有圖形不變，圖線隨時(shí)間而延伸原有波形沿波的傳播方向平移運(yùn)動(dòng)情況質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)波在介質(zhì)中勻速傳播；介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動(dòng)檢測1、如圖所示為一列橫波在某時(shí)刻的波形，已知f質(zhì)點(diǎn)在此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向向下，那么下列說法中正確的是a波向左傳播b質(zhì)點(diǎn)c比b先回到平衡位置c質(zhì)點(diǎn)c和f的振幅相同d質(zhì)點(diǎn)c在此時(shí)刻的加速度為零三、知識(shí)點(diǎn)三、波長、頻率和波速1、周期：波的周期等于質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期，由波源決定，用字母_表示。周期的倒數(shù)是頻率，用字母_表示，周期和頻率的關(guān)系是：_。2、波長：波在一個(gè)周期傳播的距離叫波長，用字母_表示。在波的圖象中，振動(dòng)位移總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離是一個(gè)波長。在橫波中，兩個(gè)相鄰的_或_之間的距離為一個(gè)波長。3、波速：振子的振動(dòng)狀態(tài)或波形在介質(zhì)中傳播的速率叫波速，同一種波的波速由介質(zhì)決定，波在同種均勻介質(zhì)中勻速傳播。4、波長、波速、周期和頻率間的關(guān)系：（1）波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離恰好為波長，由此可得：v=/t=f。 （2）質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)nt（波傳播n）時(shí)，波形不變。（3）相隔波長整數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)狀態(tài)總相同；相隔半波長奇數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)狀態(tài)總相反。4、波的傳播可以看成是波峰（波谷或平衡位置）向前傳播，傳播距離x=vt。檢測1、關(guān)于波長，下列說法正確的是（ ）a、波長等于一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離b、波長等于一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)通過的距離c、兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的質(zhì)點(diǎn)間的距離等于一個(gè)波長d、同一時(shí)刻兩個(gè)波峰間的距離等于一個(gè)波長【課內(nèi)探究案】12x/my01、如圖是一列向右傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖。已知波速v=0.5m/s，畫出該時(shí)刻7s前及7s后的瞬時(shí)波形圖。2、一列波在介質(zhì)中向某一方向傳播，如圖是此波在某一時(shí)刻的波形圖，且此時(shí)振動(dòng)還只發(fā)生在m、n之間，并知此波的周期為t，q質(zhì)點(diǎn)速度方向在波形中是向下的。則：波源是_；p質(zhì)點(diǎn)的起振方向?yàn)開；從波源起振開始計(jì)時(shí)時(shí)，p點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為_。3、如圖是一列向右傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻（開始計(jì)時(shí)）的波形圖，已知在t=1s時(shí)，b點(diǎn)第三次達(dá)到波峰（在1s內(nèi)b點(diǎn)有三次達(dá)到波峰）。則： 波的周期為多少？波速為多少？3、如圖所示，一列簡諧橫波沿一直線向左傳播。直線上某質(zhì)點(diǎn)a 向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)最大位移時(shí)，a 點(diǎn)右方相距0.15m的b點(diǎn)剛好向下運(yùn)動(dòng)到最大位移處。則這列波的波長可能是多少？【拓展提升案】4、如圖所