波长、频率和波速13

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1、宝应县范水高级中学高一物理教案授课班级授课人授课时间授课内容三、波长、频率和波速教学目标1、理解波长、频率和波速的物理意义；2、理解波长、频率和波速之间的关系，并会进行简单的计算和问题分析。教学重点周期性分析波动问题教学难点（同上）教学方法启发式教学用具多媒体课件及电脑、投影仪等教学内容教法学法设计[导入新课]：研究不同的机械运动形式，我们一般就要引入不同的物理量帮助我们认识运动的规律性。今天我们将认识有关机械波的三个重要物理量：波长、频率和波速。揭题：三、波长、频率和波速[进行新课]：1、问题分析：研究波动中一些质点的位移及振动方向

2、。1、通过波形图象中介质的振动规律性认识波长，这有助于学生理解。比较1：A、B两个质点的位移及振动方向；比较2：C、D两个质点的位移及振动方向；比较3：C、E或C、F两个质点的位移及振动方向。归纳：A、B及C、D这样的两组质点它们的位移始终相同，振动方向始终一致。（实际上这样的两组质点的振动步调就是一致的）2、波长：在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个邻近质点间的距离，叫做波长。通常用字母“λ”表示。解释：横波的波长也等于相邻近的波峰（或波谷）之间的距离；纵波的波长也等于相邻近的密部（或疏部）之间的距离。说明：相距λ整数倍的质点振

3、动步调总是相同的；相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。3、频率（或周期）：在波动中，各个质点的振动频率（或周期）是相同的，这个频率（或周期）也就等于波动的频率（或周期）。课件播放：观察波源发生一次全振动，就形成一个完整的波形。引导分析：（1）从介质中的质点振动角度来看，一个周期内每个质点都要完成一次全振动；（2）从波的传播角度来看，一个周期内波形向前前进一个波长。4、波速：振动在介质中传播的速度，叫做波速。不难看出：V=λ/T=λf说明：（1）机械波的频率由波源的振动频率决定，跟介质的性质无关；（2）机械波的速度由介质本身的性质

4、决定；（3）“V=λ/T=λf”这个关系式不仅适用于机械波，也适用于电磁波。讨论：波速是否就是介质中各个质点的振动速度呢？阅读：课本中第51页“几种介质中的声速”。[例题分析]：例、如图示，图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经０．5S后，其波形如图中虚线所示。设该波的周期T大于０．5S，则：（1）如果波是向左传播的，波速是多大？波的周期是多大？（2）如果波是向右传播的，波速是多大？波的周期是多大？2、从波形曲线观察波长，要求学生能熟练掌握。注意选择邻近波峰或波谷进行观察。想一想：为什么不选择邻近的平衡位置进行观察？3、思维点

5、拨：选择波形曲线上适当的参考点进行分析，推断波的传播距离。分析：根据题意，这列波的周期大于０．5S，所以经过０．5S的时间，这列波传播的距离不可能大于一个波长λ。当波向左传播时，图中的波峰1只能到达波峰2，而不可能向左到达更远的波峰。当波向右传播时，图中的波峰1只能到达波峰3，而不可能向右到达更远的波峰。已知波的传播时间t=０．5S，由图可以知道波的传播距离S，由公式V=S/t就可以求出波速V，由图象又可以知道波长λ，由公式V=λ/T就可以求出波动的周期T。解析：（1）如果波是向左传播的，从图中可以看出，虚线所示的波形相当于实线所示的

6、波形向左移动了6cm（1/4个波长），由此可求出波速为V=S/T=0．12m/s波的周期为T=λ/V=2．00s（2）如果波是向右传播的，从图中可以看出，虚线所示的波表相当于实线所示的波形向右传播了18cm（3/4个波长），由此可求出波速为V=S/T=0．36m/s波的周期为T=λ/V=0．67s思维发散：1、如果这列简谐波是向左传播的，那么它经过15s时间波传播的距离是多少？介质中的质点1运动的路程是多少？（已知振幅为4cm）2、如果这列波的传播方向是未知的，那么求出的波速、周期会有几个解呢？（想一想：这种多解性是由波的什么因素产生

7、的？）3、如果不知道这列波的周期T跟时间０．5S之间的关系又是未知的，那么这列波的波速与周期又如何求解呢？（想一想：这种多解性不仅由波的传播双向性产生，同时又由什么因素产生的？）[巩固练习]：1、下列关于波速的说法中，正确的是（）A、它是表示振动能量在介质中传播快慢的物理量B、它是表示介质中各个质点运动快慢的物理量C、它是表示介质中各个质点随波迁移快慢的物理量D、波速由介质的性质决定，在不同的介质中波速是不同的2、一列简谐波在X轴上传播，t时刻的波形图线如图所示，此时质点A正沿y轴正方向运动。已知质点A在t时刻与坐标原点O相距0．5m

8、，并且再经过Δt=0．02s第一次运动到最大位移处，试求：（1）简谐波的波长；（2）简谐波的频率；4、最后让学生体会，波峰的传播过程，相当于质点的迁移，但实际上是介质中质点振动的结果，介质中的质点没有移动。5、对思维发散