高二物理沪教版选修3-4 2.3机械波的案例分析 教案

机械波的案例分析 教学目标： 1.能用s＝vt处理波的传播问题. 2.理解振动图像和波的图像的特点，会根据振动图像和波的图像提供的相关信息分析有关问题. 3.知道波的图像中，质点的振动方向与波的传播方向互相判断的方法. 4.理解波的周期性和双向性特点． 课前复习： 1．波的图像描述的是某一时刻介质中各个质点偏离各自平衡位置的位移，由波形图还可以知道波长和振幅． 2．波长λ、频率f和波速v的关系 (1)公式：v＝λf＝. (2)说明：①波速v由介质决定； ②频率f由波源决定； ③一列横波由A介质进入B介质时，f不变，v发生变化，导致波长λ发生变化． 教学过程： 一、应用s＝vt处理波的传播类问题 波速由介质的性质决定，与波的频率、质点的振幅无关，在同一种均匀介质中波速为一确定值．波速是振动形式匀速传播出去的速度，可以用s＝vt来处理有关波的传播类问题． 例1　如图1所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速大小为0.6 m/s，P点的横坐标为96 cm，从图中状态开始计时，求： 图1 (1)经过多长时间，P质点开始振动，振动时方向如何？ (2)经过多少时间，P质点第一次到达波峰？ 解析　(1)开始计时时，这列波的最前端的质点的横坐标是24 cm，根据波的传播方向，可知这一点沿y轴负方向运动，因此在波前进方向的每一个质点开始振动的方向都是沿y轴负方向，故P点开始振动时的方向是沿y轴负方向，P质点开始振动的时间是t＝＝ s＝1.2 s. (2)P质点第一次到达波峰的时间，其实是6 cm处的波峰这一波形传到P点所需要的时间，则 t′＝ s＝1.5 s. 答案　(1)1.2 s　沿y轴负方向　(2)1.5 s 二、波的图像和振动图像的综合问题 若问题中同时出现波的图像和振动图像，除了要深刻理解它们各自的特点外，还应注意以下几方面： (1)波的图像与振动图像外形上很相似，辨别它们时要看图像的横坐标是时间t还是位移x. (2)简谐波中的所有质点都做简谐运动，它们的振幅、周期均相同． (3)求解两种图像结合问题的技巧是要从一种图像中找到某一质点的振动信息，再根据该质点的振动信息、题设条件和相应的物理规律推知另