第3章 第2节 波的描述（正文）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册关键能力提升同步学案（人教版）

该高中物理导学案围绕“波的描述”展开，核心知识点包括波的图像、波长、频率和波速。通过观察水波等实验现象进行问题导入，结合思考与讨论引导学生从振动知识过渡到波动描述，以描点法作图、图像分析为学习支架构建知识脉络。 资料亮点在于注重科学探究过程，通过“观察绳波→绘制快照→构建图像”培养学生模型建构能力，结合典例（如地震波情境）和对标训练强化科学思维，帮助学生建立波动整体物理图景，提升从图像提取信息及解决实际问题的关键能力。

2 波的描述 【定标—核心素养】 关键能力与核心素养 考情揭秘 直击能力 定标素养 基本考查点 波的图像； 描述波的物理量； 1. 能根据绳波的照片，利用描点法作横波的图像，并理解其物理意义； 2. 通过对波的图像的分析，建立波长、波速和频率的概念，熟练掌握三者之间的联系； 3. 会根据波的图像，熟练运用不同的方法判定波的传播方向和质点的振动方向； 4. 经历“观察绳波→绘制快照→构建波动图像”的探究过程，培养从实验现象到理论模型的建构能力； 1. 理解波长、波速和频率的定量关系，建立波动的整体物理图景，具备从图形中提取信息的能力； 2. 通过观察水波、声波等实验现象，理解‌横波与纵波‌的差异，通过科学探究，助力科学思维的培养； 重点及难点 波的数学描述方法； 题型及难度 选择题及简单计算为主，难度偏易 【本课时主要内容】 波的图像 波长、频率和波速 【答案】正弦曲线　简谐振动　正弦曲线　某一时刻　各个时刻　相同　相邻　波峰　波谷　密部　疏部　振动周期(或振动频率)　f=　一个波长　介质　介质　不同　　λf 探究1　波的图像 【问题导入】 观察水波，你能否说出波在空间、时间上具有什么特点 【思考与讨论】 如何用图像的方法描述一列波呢？不同时刻波的图像的形状有什么不同？ 【典例1】如图所示是以质点P为波源的机械波在绳上刚传到质点Q时的波形.下列说法正确的是(　　) 　典例1 A. Q点即将开始向上振动 B. 当波传到Q点时,P点恰好振动了1个周期 C. 若P点停止振动,绳上的波会立即消失 D. P点从平衡位置刚开始振动时,运动方向向下 【必备知识】对波的图像的基本认识. 【关键能力】　 【答案】D　 【解题思路】 【对标训练1】如图所示是一列向右传播的简谐横波某一时刻的波动图像.对于图中A、B、C、D、E、F、G、H、I九个质点,下列说法正确的是 (　　) 　对标训练1 A. A、C、E、F、H具有相同的位移 B. A、C速度相同,H、F速度方向相反 C. B、I振幅相同 D. aC>aB 【答案】C　 【解题思路】 【易错提醒】 探究2　波长、频率和波速 【问题导入】我们所观察的水波有波长、频率和波速等特性，它们各自的涵义以及之间的关系是什么？ 【思考与讨论】 1、机械波的频率与振源频率有什么关系？ 2、机械波的传播速度与振源的振动速度相等么？ 3、声波由空气传入水中，波的频率和波长是否变化？ 4、振动图像与波动图像的联系与区别 5、质点振动方向和波传播方向有什么关系 【典例2】2025年1月7日,西藏定日县发生6.8级地震,地震后仅10分钟,救援飞机便出现在天空,物资源源不断从四面八方运往灾区,见证了中国速度与国家温度.假设地震中的一组简谐横波在t=0.4 s时刻的波形如图甲所示,M是此波上的一个质点,其平衡位置为x=1.5 km,质点M的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是(　　) 　典例2 A. 该列波沿x轴正方向传播 B. 质点M在0~2 s内通过的路程为2 m C. 该列波的传播速度为4.75 km/s D. 质点M在t=0.8 s时运动到了x=4.5 km处 【必备知识】波长、频率和波速的基本关系式,振动图像与波动图像的联系与区别. 【关键能力】　 【答案】B　 【解题思路】 　1. 波的传播方向和质点振动方向的关系要熟练掌握. 2. 会结合振动图像和波形图解决问题. 3. 质点振动一个周期,路程为4个振幅,半个周期为2个振幅,但四分之一周期未必是1个振幅,这点需要特别提醒. 【对标训练2】一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图中实线所示,从此刻起经0.1 s波形图如图中虚线所示,若波传播的速度为10 m/s,则 (　　) 　对标训练2 A. 这列波的周期为0.2 s B. 这列波沿x轴负方向传播 C. 从t=0时刻开始质点a比质点b先到达波谷 D. 从t=0时刻开始x=2 m处的质点b经0.2 s运动至x=0处 【答案】B　 【解题思路】 【易错提醒】质点不“随波逐流”,只在平衡位置附近振动. 学科网（北京）股份有限公司 $