物理人教版选择性必修第一册-3.2 波的描述.pdfVIP

3.2波的描述

【教学目标与核心素养】

【物理观念】知道振动图像与波形图各自的物理意义，并清楚他们之间的联系。

【科学思维】学会应用波长、周期（频率）和波速的关系来解决相关问题，从而激发学生学习物理，

探究物理知识的热情，培养仔细观察，抓住事物本质的思维品质。

【科学探究】引导学生能够针对不同的图像，进行思考、探究，得到不同图像所蕴含的物理意义，

从而达到提升解题能力的目的。

【科学态度与责任】养成认真观察、仔细分析的问题的学习习惯，能够在日常生活中发现机械波的

存在，并能够用所学知识解释其相关的物理规律。

【重难点】

【教学重点】理解波的图像的意义，理解波长、周期（频率）和波速的物理意义及它们之间的关系，

并会应用这一关系进行计算和分析实际问题。

【教学难点】能够区分振动图像与波形图各自的物理意义，并清楚他们之间的联系。

【教学过程】

一、【引入新课】

想一想：

观察水波，可以看出波在空间、时间上具有周期性，我们能否用图像的方法来描述一列波呢？如果

能，坐标轴表示的是什么物理量？

过去我们研究的是单个质点的运动情况，用x-t图像可以很方便地描述质点在任意时刻的位移。而

波却是很多质点的运动，在同一时刻各个质点的位移都不尽相同，不方便用x-t图像来描述。能否

用其他的图像来描述波呢？我们以横波为例研究波的图像

二、【进行新课】

探究点一、波的图像

1.把平衡时位于x,x,x，…的质点的位移y，y，y，…

123123

画在Oxy坐标平面内，得到一系列坐标为（x，y），（x，y），（x，y），…的点，这些点

112233

的集合就是这一时刻波的图像。波的图像有时也称波形图。

2、如果波的图像是正弦曲线，这样的波叫作正弦波，也叫简谐波（simpleharmonicwave）。可以证

明，介质中有正弦波传播时，介质的质点在做简谐运动。

横波的图像

波的图象的物理意义

波的图象表示介质中各个质点在某一时刻(同一时刻)偏离平衡位置的位移的空间分布情况。在不同时

刻质点振动的位移不同，波形也随之改变，不同时刻的波形曲线是不同的。

波的图象中包含的信息

1)、该时刻沿波的传播方向上各个质点的位移；

2)、各个质点的振幅A;

3)、能根据波的传播方向判断各个质点在该时刻的运动方向、加速度方向及其变化情况；

4)、可以画出另一时刻的波形图。

波的传播方向与质点的振动方向的判断方法

探究点二、波长、频率和波速

波长λ

1、定义：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，叫作波长

（1）注意：“位移总是相等”且“相邻”两质点的准确含义

（2）在横波中两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。在纵波中，两个相邻密部或两

个相邻疏部之间的距离为纵波的波长。

波长

注意：同一波源产生的机械波，随着传播介质的不同，波长会发生改变。

在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。在纵波中，两个相邻密部或两个相

邻疏部之间的距离等于波长

横波的波长纵波的波长

周期（T）、频率（f）

周期：波前进一个波长的距离所需要的时间.

频率：周期的倒数，即单位时间内波动所传播的完整波的数目.

波速：波动过程中，某一振动状态（即振动相位）单位时间内所传播的距离（相速）.

①.周期、频率与介质无关，与波源的相同。波长、波速与介质有关。

②.不同频率的同一类波在同一介质中波速相同。

③.波在不同介质中频率不变。

周期或频率只决定于波源的振动!

波速只决定于媒质的性质！

声音在不同介质中的传播速度

四个物理量之间的联系

1λ

fvλ.f

TT

v

λT.v

f

课堂重点知识小结

1、波形图与