波的衍射。

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助高中教师提高自己的教学质量。您知道高中教案应该要怎么下笔吗？为此，小编从网络上为大家精心整理了《波的衍射》，仅供参考，欢迎大家阅读。

§10-4波的衍射

【教学目的】
1、知道波的反射和折射现象
2、知道波的衍射现象
3、知道波发生明显衍射现象的条件
4、知道衍射是波特有的现象
【教学重点】
衍射现象、发生明显衍射现象的条件
【教学难点】
发生明显衍射现象条件的理解
【教学方法】
实验归纳法、电教法、讲练法
【教具】
发波水槽、挡板、投影仪
衍射照片挂图
【教学过程】
○、复习＆引入
1、学生思考：在空气中波长为3.4m的声波，进入水中，其频率为Hz，波长为m（已知声波在空气中的传播速度为340m/s，在水中的传播速度为1450m/s）
答：100；14.5。
波由一种界质进入另一种界质，除了频率不变外，波长和波速都发生了变化，其传播的方向会不会发生变化？
2、素材展示：“闻其声而不见其人”、水波能绕过水面的芦苇，这些现象说明——波一定是直线传播的吗？
答：波常常能绕过障碍物传播。
今天，我们就来研究波的这些特性。
一、波的反射和折射
素材：对着高山大喊，会出现回声；超声波使用原理…
1、波的反射：波遇到两种界质的分界面时，一部分会返回来继续传播。
波在反射时，遵从反射定律；机械波的反射定律和光的反射定律基本相同。
学生列举波的反射的事例…
过渡：我们刚才已经提到，波遇到界质的分界面，会传播到另一种界质中去，且波速、波长均发生变化。不仅如此，事实还证明，只要不是波的入射方向刚好垂直分界面，其进入另一界质后的传播方向也会发生变化。我们把这种现象称为——
2、波的折射：波从一种界质进入另一种界质时，传播方向会发生改变的现象。
波在发生折射时，遵从折射定律；机械波的折射定律和光的折射定律基本相同……以后在几何光学中再做详细介绍。
（机械波折射的感性事例比较难找。）
根据能量守恒，反射波的能量和折射波的能量之和应等于入射波的能量，所以我们说，入射波的一部分波反射，一部分折射，而且，这两种现象是同时发生的。
二、波的衍射
演示：a、水波绕过挡板继续传播。
b、水波穿过小孔继续传播。
1、波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象。
学生思考：a、如果障碍物是挡板，波绕过大的挡板较容易，还是绕过小的挡板较容易？
b、如果障碍物是小孔，波绕过大孔较容易，还是绕过小孔较容易？
实践是检验真理的唯一标准。我们继续看——
演示：a、水波绕过不同大小的挡板，衍射效果比较。
b、水波绕过不同大小的孔，衍射效果比较。
学生总结结论：不论障碍物是挡板还是小孔，只有它们的线度较小时，衍射现象才会明显。
当然，精确的实验研究并不是我们这样的时间条件和空间条件所能够达到的，科学家们经过了更加高水准的实验之后，得出了——
2、发生明显衍射现象的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。
这个结论不仅适用于机械波，也适用于电磁波。
设问：对于这个“条件”的理解，同学们觉得最不好把握的是哪一个表述呢？
学生：“相差不多”
教师对“相差不多”进行归口表述…。
这一结论和我们观察到的实验现象是一致的…课件照应。
有了这样的结论，我们还可以做一些定量的照应——见教材P55，正确解释“闻其声而不见其人”的现象……
四、小结
本节我们学习了三部分内容：简单介绍了波的反射和折射现象、讲了什么是波的衍射、明确了波发生明显衍射现象的条件。
最后还需要指出的是，如果明显衍射的条件不满足，衍射仍然在发生，只是不容易观察和检测到而已。
目前为止，人们还没有发现粒子运动能够绕过障碍物的现象，所以，衍射是波这种运动所具有的特征，我们今后会根据这一点（能否发生衍射）来区分是粒子运动还是波动。这也是我们必须对衍射要有所了解的原因。
五、作业布置
阅读教材；
《优化设计》P47第2、3、4、5题，做在书上。
【板书设计】
注意“教学过程”的灰色部分，即是板书计划。
【教后感】
粗线条设计比较成功。“反射与折射”知识的添加使本堂课的容量恰到好处，也可以弥补后面（讲波的应用时）的知识空洞。
演示实验安排很合理，有条不紊。
唯有一处赶到不“停当”：障碍物尺寸相同时，改变波长的衍射研究没有进行，只是口头上介绍了一番。

延伸阅读

高二物理教案：《波的衍射》教学设计

俗话说，居安思危，思则有备，有备无患。作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助高中教师更好的完成实现教学目标。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢？下面是小编为大家整理的“高二物理教案：《波的衍射》教学设计”，相信您能找到对自己有用的内容。

高二物理教案：《波的衍射》教学设计

教学目标

1、知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件．

2、知道衍射现象是波特有的现象．

3、通过观察水波的衍射现象，认识衍射现象的特征．

教学建议

本节重点是理解发生明显衍射现象的条件，了解一切波都能发生衍射现象，且仅有明显与不明显之分．一般来说，波长大的波容易产生衍射，波长十分小的波，观察它的衍射现象就不容易了．

例如：将一只小瓶立于水波槽中，在槽中激发水波，若想在瓶子后面看到水波绕进的现象，激发水波的振子振动频率大些好还是小些好?为什么?

当障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时，能发生明显衍射现象；由于瓶子的直径已确定，故水波的波长越长越好，所以，激发水波的振子振动频率越小越好， 越小，水波的 越大， 就更接近瓶子的直径，衍射现象就越明显．

请教师参考下列表中的概念

项目

波的衍射

备注

概念

衍射是波离开直线传播的位置绕到障碍物后的现象．

衍射现象是波的特有现象，一切波都会发生衍射现象

产生明显衍射条件

障碍物或小孔 的尺寸比波长小或能与波长相比较．

产生的原因

波叠加的结果

实例

隔墙有耳

> 教学设计示例> 教学重点：波的衍射

教学难点：产生明显衍射现象的条件的理解

教学方法：实验讨论法

教学仪器：水槽演示仪，长条橡胶管，计算机多媒体

教学过程：

引入新课：我们向平静的湖面上投入一个小石子，可以看到石子激起的水波形成圆形的波纹，并向周围传播．当波纹遇到障碍物后会怎样？请学生思考、想象、猜测．（本节课就要通过对现象的观察，对其进行初步解释．）

一、波的衍射

1、波的衍射现象：

首先观察水槽中水波的传播：圆形的水波向外扩散，越来越大．然后，在水槽中放入一个不大的障碍物，观察水波绕过障碍物传播的情况．由此给出波的衍射定义．

让学生仔细观察演示现象．因为演示实验的不稳定，所以再用计算机多媒体演示衍射现象．

请学生思考讨论后给出定义，教师请学生回答并板书．

波绕过障碍物的现象，叫做波的衍射．

引导学生观察：在水槽中放入一个有孔的障碍物，水波通过孔后也会发生同样的现象——衍射现象．再请学生看教材中的插图，解释“绕过障碍物”的含义．

2、发生明显波的衍射的条件：

在前面观察的基础上，引导学生进行下面的观察：

①在不改变波源的条件下，将障碍物的孔由较大逐渐变小．可以看到波的衍射现象越来越明显．

②引导学生思考障碍物的大小变化也会引起上述现象吗？

由此得出结论：障碍物越小，衍射现象越明显．

③在不改变障碍物大小的条件下，使水波的波长逐渐变大或逐渐变小．请学生回答是否也出现上述现象．

引导学生得出结论：当障碍物的大小与波长相差不多时，波的衍射现象较明显．

（教师板书） 发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多．

最后告诉学生：波的衍射现象是波所特有的现象．（只有明显与不明显）

二、应用

请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过波的衍射现象，举例说明：

例1、俗话说：“隔墙有耳”：是声波的衍射现象，既声音绕过障碍物到了耳朵．

例2、水波的衍射现象．

例3、在房间中可以接受到收音机和电视信号，是电磁波的衍射现象> > > 探究活动

让学生自己动手回家做衍射实验和观察声音的衍射现象．

第三节波的干涉和衍射教案

第三节波的干涉和衍射教案
三维教学目标
1、知识与技能
（1）知道波的叠加原理，知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样；
（1）知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件；
（2）知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。
2、过程与方法：
3、情感、态度与价值观：
教学重点：波的叠加原理、波的干涉条件、干涉现象和干涉图样、波发生明显衍射现象的条件。
教学难点：波的干涉图样
教学方法：实验演示
教学教具：长绳、发波水槽（电动双振子）、音叉
（一）引入新课
大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象，这是什么原因呢？通过这节课的学习，我们就会知道，原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象，这就是波的衍射。
（二）进行新课
波在向前传播遇到障碍物时，会发生波线弯曲，偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播，这种现象就叫做波的衍射。
1.波的衍射
（1）波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。
哪些现象是波的衍射现象？（在水塘里，微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物，会绕过它们继续传播。）
实验：下面我们用水波槽和小挡板来做，请大家认真观察。
现象：水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板，
重新做实验：
现象：水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。
（2）衍射现象的条件
演示：在水波槽里放两快小挡板，当中留一狭缝，观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。
第一、保持水波的波长不变，该变窄缝的宽度（由窄到宽），观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象：在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下，发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。（参见课本图10-26甲）
在窄缝的宽度比波长大得多的情况下，波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样，在挡板后面留下了“阴影区”。（参见课本图10-26乙）
第二、保持窄缝的宽度不变，改变水波的波长（由小到大），将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到：在窄缝不变的情况下，波长越长，衍射现象越明显。
将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上，它们是做衍射实验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10，乙中波长是窄缝宽度的5/10，丙中波长是窄缝宽度的7/10。
通过对比可以看出：窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象。
窄缝宽度比波长大得多时，衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时，水波将直线传播，观察不到衍射现象。

结论：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。一切波都能发生衍射，衍射是波的特有现象。
2、波的叠加
我们有这样的生活经验：将两块石子投到水面上的两个不同地方，会激起两列圆形水波。它们相遇时会互相穿过，各自保持圆形波继续前进，与一列水波单独传播时的情形完全一样，这两列水波互不干扰。
3、波的干涉
一般地说，振动频率、振动方向都不相同的几列波在介质中叠加时，情形是很复杂的。我们只讨论一种最简单的但却是最重要的情形，就是两个振动方向、振动频率都相同的波源所发出的波的叠加。
演示：在发波水槽实验装置中，振动着的金属薄片AB，使两个小球S1、S2同步地上下振动，由于小球S1、S2与槽中的水面保持接触，构成两个波源，水面就产生两列振动方向相同、频率也相同的波，这样的两列波相遇时产生的现象如课本图10－29所示。为什么会产生这种现象呢？我们可以用波的叠加原理来解释。
课本图10－30所示的是产生上述现象的示意图。S1和S2表示两列波的波源，它们所产生的波分别用两组同心圆表示，实线圆弧表示波峰中央，虚线圆弧表示波谷中央。
某一时刻，如果介质中某点正处在这两列波的波峰中央相遇处[课本图10－30所示中的a点]，则该点(a点)的位移是正向最大值，等于两列波的振幅之和。经过半个周期，两列波各前进了半个波长的距离，a点就处在这两列波的波谷中央相遇处，该点（a点）的位移就是负向最大值。再经过半个周期，a点又处在两列波的波峰中央相遇处。这样，a点的振幅就等于两列波的振幅之和，所以a点的振动总是最强的。这些振动最强的点都分布在课本图10－30中画出的粗实线上。
某一时刻，介质中另一点如果正处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处[课本图10－30中的b点]，该点位移等于两列波的振幅之差。经过半个周期，该点就处在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇处，再经过半个周期，该点又处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处。这样，该点振动的振幅就等于两列波的振幅之差，所以该点的振动总是最弱的。如果两列波的振幅相等，这一点的振幅就等于零。这就是为什么在某些区域水面呈现平静的原因。这些振动最弱的点都分布在课本图10－30中画出的粗虚线上。可以看出，振动最强的区域和振动最弱的区域是相互间隔开的。
频率相同的波，叠加时形成某些区域的振动始终加强，另一些区域的振动始终减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉(inerference)。形成的图样叫做干涉图样。
只有两个频率相同、振动方向相同的波源发出的波，叠加时才会获得稳定的干涉图样，这样的波源叫做相干波源，它们发出的波叫做相干波。不仅水波，一切波都能发生干涉，干涉现象是一切波都具有的重要特征之一。
演示：敲击音叉使其发声，然后转动音叉，就可以听到声音忽强忽弱。这就是声波的干涉现象。

（1）做波的干涉：频率相同的波，叠加时形成某些区域的振动始终加强，另一些区域的振动始终减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉。形成的图样叫做干涉图样。
（2）特点：干涉现象是一切波都具有的现象。
（3）产生条件：两列波的频率必须相同。

光的衍射

一名优秀的教师就要对每一课堂负责，教师要准备好教案，这是教师需要精心准备的。教案可以更好的帮助学生们打好基础，帮助教师能够更轻松的上课教学。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢？小编经过搜集和处理，为您提供光的衍射，欢迎您阅读和收藏，并分享给身边的朋友！

选修3-4第十三章第5节光的衍射
一、教材分析
《光的颜色色散》是人教版高中物理选修3-4第13章第五节的教学内容，主要认识光的衍射以及衍射光栅的原理。
二、教学目标
1、知识目标
（1）通过实验观察，让学生认识光的衍射现象，知道发生明显的光的衍射现象的条件，从而对光的波动性有进一步的认识.
（2）通常学习知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律.
2、能力目标
（1）通过讨论和对单缝衍射装置的观察，理解衍射条件的设计思想.
（2）在认真观察课堂演示实验和课外自己动手观察衍射现象的基础上，培养学生比较推理能力和抽象思维能力.
3、情感、态度和价值观目标：
通过“泊松亮斑”等科学小故事的学习，培养学生坚定的自信心、踏实勤奋的工作态度和科学研究品德.
三、教学重点难点
1、教学重点
单缝衍射实验和圆孔衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件.
2、教学难点
衍射条纹成因的初步说明.
四、学情分析（根据个人情况写）
五、教学方法
1.通过机械波衍射现象类比推理，提出光的衍射实验观察设想.
2.通过观察分析实验，归纳出产生明显衍射现象的条件以及衍射是光的波动性的表现.
3.通过对比认识衍射条纹的特点及变化，加深对衍射图象的了解.
六、教学用具
JGQ型氦氖激光器25台，衍射单缝（可调缝宽度），光屏、光栅衍射小圆孔板，两支铅笔（学生自备），日光灯（教室内一般都有），直径5mm的自行车轴承用小钢珠，被磁化的钢针（吸小钢珠用），投影仪（本节课在光学实验室进行）.
七、课时安排：1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
复习水波的衍射
［投影水波衍射图片（试验修订本第二册P14图10—26，10—27）］
［师］请大家看这几幅图片，回忆一下相关内容，回答下面两个问题：
1.什么是波的衍射？
2.图10—27中哪一幅衍射现象最明显？说明原因.
［生1］（议论后，一人发言）波能绕过障碍物的现象叫波的衍射.图10—27中丙图衍射最明显，因为这里的孔宽度最小.
［师］前一个问题回答得很好，后一个问题有没有同学还有其他看法？
［生2］我认为丙图中孔的尺寸虽然是最小，但不一定就是发生明显衍射现象的原因，我们应该用它跟波长比.
［师］很好，大家一起来说说发生明显衍射现象的条件是什么？
［生总结］障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多.
（二）情景导入、展示目标
光的衍射实验
［师］通过上一节课光的干涉的学习，我们知道光是具有波动性的，光既然是一种波，那么在传播过程中也应该具有衍射的现象，大家有没有见过光的衍射现象呢？能举出例子吗？
（学生讨论后，一致认为，光波也应有衍射本领，但无法举出例子）
［师］根据我们刚才复习的明显衍射现象的条件，大家说说看，为什么平时我们不易观察到光的衍射？
［生］可能是因为光波波长很短，而平常我们遇到的障碍物或孔的尺寸比较大，所以不易观察到光的衍射现象.
［师］很有道理，大家来想想办法解决这一问题.
（三）合作探究、精讲点拨
（学生讨论，设计出多种实验观察方案，绝大部分着眼于发生明显衍射现象的条件，教师加以肯定鼓励）
［实验观察］
安排学生根据上面的设想，自制单缝和小孔.
1.用单缝观察日光灯光源.
2.用小孔观察单色点光源.
［师］请大家认真观察，然后告诉我你看到的现象.
（学生回答基本上有两类现象，一是观察到了单一的一条亮线或一个圆形亮点，二是观察到比较模糊的明暗相间的线状或环状条纹）
［师］大家做得很认真，有几位同学已成功地观察到了光的衍射现象，现在我们再用更好的装置来一起观察一下光的衍射现象.
［教师演示］
在不透明的屏上装有一个宽度可以调节的单缝，用氦氖激光器照射单缝，在缝后适当距离处放一光屏，如右图20—19所示.

调节单缝宽度演示，得出下列结果.
缝宽较宽较窄很窄极窄关闭
屏上现象一条较宽亮线一条较窄亮线亮线变宽、变暗并出现明暗相间条纹明暗条纹清晰、细小条纹消失
［师］请大家将我们的实验结果与课本图20—8的几幅照片比较，总结一下光要发生明显的衍射应满足什么条件.
［生］当狭缝的宽度比波长小或跟波长差不多时，光偏离了直线传播方向，发生了明显的衍射.
光的衍射现象
［师］大家通过实验观察看到，光在传播过程中能离开直线绕过障碍物到达阴影里去，这一现象叫做光的衍射现象.衍射时产生的明暗条纹叫做衍射图样.其实，不仅单缝，还有圆孔，多条平行狭缝以及各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射.同机械波的衍射一样，光发生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小.
［师］下面我们再来观察一下圆孔和光栅的衍射现象.
（教师演示，将单缝分别换成圆孔和光栅，可以在屏上观察到清楚的明暗相间的圆环和清晰的明暗相间的条纹.)
［师］同学们已经注意到，在衍射现象中，常有一些亮线和暗线，据此大家来猜猜原因.
［生］在干涉现象中我们也观察到明暗相间的条纹，我想这里的道理应该跟在干涉现象中差不多.
［师］猜想有道理.其实在光的衍射现象中，来自单缝或圆孔上不同位置的光，到光屏处的路程差满足一定的特点，叠加时加强或减弱，形成明暗相间的条纹，这确实跟光的干涉原理是相似的，大家再考虑一下，如果用白光做衍射实验，条纹会怎样呢？
［生］条纹应该是彩色的，因为不同色光波长不同，在叠加时形成条纹位置也不一样，叠合时形成彩色.
［师］回答得非常好，大家明白了吗？
［生］明白.(教师指导学生用两支铅笔并拢观察日光灯衍射条纹）
光的衍射现象证明光具有波动性
［师］在光的本性认识的历史上有过一个“泊松亮斑”的故事，请大家来读一读.(学生阅读课文后的“阅读材料”）
［师］大家想不想看看这个亮斑？
［生］想.
（教师演示，用被磁化的钢针吸一粒钢珠，悬起，使激光束与钢珠球心在同一直线上，图20—20就能在屏上观察到钢珠暗影中心有一亮斑，即泊松亮斑.）

［师］著名数学家泊松根据物理学家菲涅耳提出的波动理论推算出圆板阴影的中心应该是一个亮斑，想借此驳倒菲涅耳的波动理论，菲涅耳与阿拉果接受了泊松的挑战，通过多次实验，发现圆板中心确有一个亮斑.这样“泊松亮斑”实验就成了光的波动理论的精彩验证.大家从这个故事得到什么启发.
［生1］实验对物理研究有重要作用.
［生2］遇到别人的责疑，要冷静面对，不要轻易放弃自己的立场或观点.
［生3］科学要坚持真理，实事求是.
（学生的回答很全面，教师要及时肯定鼓励）
光的衍射图样
［师］除了前面实验观察到的衍射图样外，课本还为我们提供了一些，请大家认真研究和比较，总结它们各自的特点.
（指导学生阅读课本图20—10以及首页彩图2，并讨论干涉、衍射图样的异同）
［生］单色光的双缝干涉图样是等距的明暗相间的条纹，亮条纹强度向两边逐渐减弱且较慢，单色光的衍射图样中间一条亮纹较宽较亮，两边是对称的明暗相间的条纹，亮条纹强度向两边逐渐减弱且较快，白光单缝衍射条纹中间是白色的，两边是减弱很快的彩色条纹.
［师］总结得很好.
（四）反思总结，当堂检测。

（五）发导学案、布置预习。
1.课本练习二（1）（2）
2.课后用太阳光作光源，想出一些办法观察衍射现象，描述现象并分析.
九、板书设计
光的衍射
1、实验自制障碍物观察光能发生衍射现象
单缝衍射现象（投影）圆孔衍射
光发生明显衍射的条件（投影）
2、光的衍射现象进一步证明光具有波动性
3、光的衍射图样
双缝干涉图样特点：等间距、明暗相间、强度向两边渐弱
单缝衍射图象特点：中间较宽较亮，向两边对称渐暗
十、教学反思（根据实际情况写）
十一、学案设计(见下页)

波的图象

俗话说，居安思危，思则有备，有备无患。准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生更好的消化课堂内容，帮助教师能够井然有序的进行教学。所以你在写教案时要注意些什么呢？以下是小编为大家精心整理的“波的图象”，希望能对您有所帮助，请收藏。

波的图象
一、教学目标
1．明确波的图象的物理意义。
2．从波的图象中会求：
①波长和振幅；②已知波的传播方向求各个质点的振动方向，或已知某一质点的振动方向确定波的传播方向；③会画出经过一段时间后的波形图；④质点通过的路程和位移。
3．明确振动图象与波动图形的区别。
4．掌握波的时间周期性和空间周期性的特点。
二、重点、难点分析
1．重点是明确波的图象的物理意义；
2．难点是对波的时间与空间周期性的理解与应用。
三、主要教学过程
(一)引入新课
机械波是机械振动在介质里的传播过程，从波源开始，随着波的传播，介质中的大量质点先后开始振动起来，虽然这些质点只在平衡位置附近做重复波源的振动。但由于它们振动步调不一致，所以，在某一时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。为了从总体上形象地描绘出波的运动情况，物理学中采用了波的图象。
(二)教学过程设计
1．波的图象
在平面直角坐标系中：横坐标——表示在波的传播方向上各质点的平衡位置与参考点的距离。
纵坐标——表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。
连接各位移矢量的末端所得到的曲线就形成了波的图象，如图1中甲表示某一时刻绳上的一列横波，乙是它的图象。
横波的图象与纵波的图象形状相似，波的图象又叫波形图。纵波的图象较为复杂，不再深入讨论。简谐波的图象是一条正弦或余弦曲线。
2．波的图象的物理意义
波的图象表示介质中各质点在某一时刻(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。图2中虚线表示经过△t时间后的波的形状和各质点的位移。
从某种意义上讲，波的图象可以看作是“位移对空间的展开图”，即波的图象具有空间的周期性；同时每经过一个周期波就向前传播一个波长的距离，虽然不同时刻波的形状不同，但每隔一个周期又恢复原来的形状，所以波在时间上也具有周期性。
3．从波的图象上可获取的物理信息
例：如图3所示为一列简谐波在某一时刻的波的图象。
求：(1)该波的振幅和波长。
(2)已知波向右传播，说明A、B、C、D质点的振动方向。
(3)画出经过T／4后的波的图象。
解：(1)振幅是质点偏离平衡位置的最大位移，波长是两个相邻的峰峰或谷谷之间的距离，所以振幅A=5cm，波长λ=20m。
(2)根据波的传播方向和波的形成过程，可以知道质点B开始的时间比它左边的质点A要滞后一些，质点A已到达正向最大位移处，所以质点B此时刻的运动方向是向上的，同理可判断出C、D质点的运动方向是向下的。
(3)由于波是向右传播的，由此时刻经T/4后波的图象，即为此时刻的波形沿波的传播方向推进λ／4的波的图象，如图4所示。
讨论：
1．若已知波速为20m／s，从图示时刻开始计时，说出经过5s，C点的位移和通过的路程。
2．若波是向左传播的，以上问题的答案应如何？
3．从波的图象可以知道什么？
总结：从波的图象上可获取的物理信息是：
(1)波长和振幅。
(2)已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。(若已知某一质点的振动方向也可确定波的传播方向。可以提出问题，启发学生思考。)
(3)经过一段时间后的波形图。
(4)质点在一段时间内通过的路程和位移。
4．例题
一列简谐横波在x轴上传播，图5所示的实线和虚线分别为t1和t2两个时刻的波的图象，已知波速为16m／s。
(1)如果波是向右传播的，时间间隔(t2—t1)是多少？
(2)如果波是向左传播的，时间间隔(t2—t1)是多少？
解：(1)从波形上看，t2时刻的虚线波形在t1时刻的实线波形的
(2)同理，从波形上看，t2时刻的虚线波形在t1时刻的实线波形的左