3.2 波的描述（导学案）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第2节　波的描述 导学案 【学习目标】 1.能用描点法作横波的图像，理解波的图像的物理意义。 2.理解波长，频率和波速的意义及其关系。 3.能判断波的传播方向和质点的振动方向。 【学习重难点】 1.教学重点：机械波在传播过程中，介质中质点在各自平衡位置的振动情况以及振动以波的形式在介质中传播的理解。 2.教学难点：机械波传播的是振动形式和能量，而质点本身并不随波的传播方向而迁移。 【知识回顾】 一、横波和纵波 机械波可分为横波和纵波两类，其波形及描述对比如下： 定义 标识性物理量 实物波形 横 波 质点的振动方向与波的传播方向相互__________________的波 ①波峰：凸起的__________________ ②波谷：凹下的__________________ 纵 波 质点的振动方向与波的传播方向在__________________的波 ①密部：质点分布__________________的位置 ②疏部：质点分布__________________的位置 二、机械波 1．介质 (1)定义：绳、弹簧、水、空气等__________________借以传播的物质。 (2)特点：组成介质的质点之间有__________________，一个质点的振动会引起相邻质点的振动。 2．形成 机械振动在__________________中传播，形成机械波。 3．两个产生条件 (1)要有__________________。 (2)要有传播振动的__________________。 4．传递的三个特点 (1)介质中的机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只有__________________这种运动形式。 (2)波是传递__________________的一种方式。 (3)波可以传递__________________。 【自主预习】 一、波的图像 1．波的图像的画法 (1)建立坐标系，描点 用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的______________，纵坐标y表示某一时刻各质点______________．得到一系列坐标为(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，…的点． (2)连线 用一条平滑的曲线把各点连接起来就是这一时刻______________，有时也称______________. 2．正弦波(简谐波) (1)如果波的图像是______________，这样的波叫作正弦波，也叫______________． (2)简谐波中各质点的振动是______________． 3．波形图与振动图像 (1)波形图表示介质中的“各个质点”在______________的位移． (2)振动图像表示介质中“某一质点”在______________的位移． 二、波长、频率和波速 1．波长λ (1)定义：在波的传播方向上，振动相位总是______________的两个相邻质点间的距离． (2)特征 ①在横波中，两个相邻______________或两个相邻______________之间的距离等于波长． ②在纵波中，两个相邻______________或两个相邻______________之间的距离等于波长． 2．周期T、频率f (1)周期(频率)：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)也叫波的周期(或频率)． (2)周期T和频率f的关系：f＝. (3)波长与周期的关系：经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于______________． 3．波速 (1)定义：机械波在______________中的传播速度． (2)决定因素：由______________本身的性质决定，在不同的介质中，波速是______________(选填“相同”或“不同”)的． (3)波长、周期、频率和波速的关系：v＝______________＝______________. 【课堂探究】 【新课导入】 观察水波，水波在时间和空间上在做周期性变化，我们如何去描述水波？波是不断变化的，如果知道了某一时刻的水波，又如何判断上一时刻或下一时刻的水波呢？ 【新课教学】 任务一、波的图像 （一）波的图象表示法 我们可以用照象机把波的形状摄下来，就是按下快门瞬间各个质点离开各自平衡位置时的情形。我们就把这些质点连成曲线，就是该时刻的波的图象。 我们怎么准确描述上述图形中各个质点的位置？ 我们可以根据波的图像得出那些信息？ 应用一：波的传播方向 质点的振动方向 （1）质点带动法 先振动的质点带动邻近的后振动质点，在质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点P′，若P′在P点下方，则P向下振动，若P′在上方，则P______________振动。 （2）图象微平移法 将波形图沿