2019-2020年新课标粤教版3-4选修三2.2《机械波的图象描述》WORD教案1.doc

2019-2020年新课标粤教版3-4选修三2.2机械波的图象描述WORD教案1 波动图象是高考命题频率最多的知识点，题型主要以选择和填空题居多，偶尔也有计算题型波的图象是高考的重点也是高考的难点 波的图象要与振动图象区别开简谐运动的图象，反映的是质点相对平衡位置的位移随时间变化的规律，图线随着时间的继续要延伸，但原有图形不变波动图象，反映的是同一时刻介质中各个质点相对各自平衡位置的位移，波形在不同时刻呈现不同，但波形具有周期性和重复性 波的周期性分空间周期性(在同一波线上，相距为波长整数倍的各个质点的振动情况完全相同)和时间周期性(波在传播过程中，经过整数倍周期时，其波形图线相同)波的图象问题要注意以下五种情况可能引起的多解：波的空间周期性引起；波的时向周期性引起；波的双向性引起；介质两质点间距离与波长关系未定引起；介质质点振动方向未定引起 解波的图象问题的方法：波形平移法(t后的波形，由原波形沿波传播方向平移而得)；波图象定义法(寻找某时刻各介质质点的位移矢量，连各矢量末端而成)；振动落后法(离振源越远的质点振动越落后)；“上下坡”法(波形上坡段质点向下运动，波形下坡段质点向上运动) 【典型例题透析】 识图类 例1一列横波在t=0时刻的波形如图中实线所示，在t=1s时刻的波形如图中虚线所示由此可以判定此波的： A.波长一定是4cm B.周期一定是4sC.振幅一定是2cm D.传播速度一定是1 cm/s命题意图考查波长、周期、振幅和传播速度概念，考查公式和波的双向性，考查从图中搜取信息的能力解题思路由图象可直接得出该波的波长，振幅为2cm，故A、C正确但本题中未说明波的传播方向，如波沿x轴正向传播，传播时间，又，；波速如波沿x轴负向传播，传播时间，又，波速由以上分析可看出，波速和周期都不是定值故B、D不对本题正确答案为AC探讨评价在给定两时刻波形时，若不告之波的传播方向，要注意波的双向性可能引起的多解绘图类试题 绘图类试题分画波形类题和应用波形类题1.画波形图例2图a中有一条均匀的绳，1、2、3、4、是绳上一系列等间隔的点现有一列简谐横波沿此绳传播某时刻，绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图b所示(其他点的运动情况未画图)，其中点12的位移为零，向上运动，点9的位移达到最大值试在图c中画出再经过周期时点3、4、5、6的位置和速度方向，其他点不必画（图c的横、纵坐标与图a、b完全相同）命题意图考查对波形成过程的理解，考查画波形图的能力解题思路已知在绳上传播的是简谐横波，因此第9、10、11、12四点的连线形成波形，从0点到第12点可以画出一个完整的波形从图上各点的位置和运动方向可以看出，第11点的位置和速度方向，恰是下一时刻第12点的位置和速度方向，由此判断波动向右传播于是不难得到经过周期时，点3、4、5、6的位置和速度方向见图c 例3已知平面简谐波在x轴上传播，原点O的振动图线如图a所示，t时刻的波形图线如图示，则t+0.5s时刻的波形图线可能是：命题意图考查由某一时刻波形画另一时刻波形的能力，考查挖掘图中隐含条件的能力解题思路由振动图象a可知振动周期T=0.4s，经，即经过个周期后，波动图象与经后的波动图象相同，若波沿x正向传播，则波形b向右平移个波长如图D所示；若波沿x负方向传播，则波形b向左平移个波长如图C所示选项CD正确探讨评价由某一时刻波形画另一时刻波形有两种方法：一是平移法；二是波的定义法一般前一种方法比后一种方法简便2.应用波形图 例4简谐横波某时刻的波形图线如图所示由此图可知： A.若质点a向下运动，则波是从左向右传播的 B.若质点b向上运动，则波是从左向右传播的 C.若波从右向左传播，则质点c向下运动D.若波从右向左传播，则质点d向上运动解题思路利用“上下坡法则”判断 上下坡法则：把波动图线类比凸凹的路面，凸凹路面就有上坡段和下坡段，沿着波的传播方向看去，位于上坡段上的质点就向下运动，下坡段上的质点就向上运动；向上运动的质点位于下坡段，向下运动的质点位于上坡段若质点a向下运动，由上下坡法则，a点必位于上坡段，只有由右向左看，a才处于上坡段，故波应向左传，选项A错同理分析B选项对若波从右向左传，由上下坡法则，知d、c点位于下坡段，都应向上运动，故选项C错，D对正确选项为BD例5一根张紧的水平弹性绳上a、b两点相距14.0m，b点在a点右方，当一列简谐横波沿此绳向右传播时，若a点的位移达到正极大时，b点位移恰好为零且向下运动经过1.00s后，a点位移为零向下运动，而b点位移恰好达到负极大，则这列简谐波的波速可能等于：A.4.67m/s B.6m/s C.10m/s D.14m/s命题意图根据波中两质点运动情况求波速解题思路根据题意可以画出下图，图中实线表示开始时刻的波动图线，虚线表示1.00s以后的波动图线由图可知： ，即：； ，即： 又。容易看出：当时，当时，因而找到A、C是正确的，但B、D是否 正确就难以判断由于n、k是彼此独立的自然数，v值并不单纯随n增大而增大，因可以选较大的k，使v值反而减小，v也不单纯随k的增大而减小，因可以选较大的n，使v反而增加因此用试选k、n的值来判断这两个答案是否正确是困难的我们可以换一种方法：为判断答案B是否正确，可以令v=6m/s，看k、n有无自然数的解：由式可得由于n、k皆为整数，此等式左侧为偶数，不能等于1，所以式不能成立，可以否定答案B同理若，则得出=1，由于2(n-k)为偶数，不能等于1，从而否定了答案D正确答案只有选项A、C探讨评价 本题未给波的图象，但在解题中设定了一波形，然后就根据这一波形，寻找符合要求的a、b两点，进而找到隐含条件：a、b间距离与波长的关系；时间与周期的关系如果不借助这一波形，凭想象就很难找到这两个隐含条件，因此，要善于借助图象分析和解决问题本题用到了空间周期性和波的时间周期性，