高中物理 12.3《波长、频率和波速》教案 新人教版选修3-4

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1、高二物理课件波长、频率和波速一、教学目标1、知识目标:①知道什么是波的波长,能在波的图象中求出波长。②知道什么是波传播的周期(频率),理解周期与质点振动周期的关系。③理解决定波的周期的因素,并知道其在波的传播过程中的特点。④理解波长、周期(频率)和波速的物理意义及它们之间的关系,并会应用这一关系进行计算和分析实际问题。2、能力目标:学会应用波长、周期(频率)和波速的关系分析解决实际问题的方法。二、教学重点:理解波长、周期(频率)和波速的物理意义及它们之间的关系,并会应用这一关系进行计算和分析实际问题

2、。三、教学方法:实验演示和多媒体辅助教学四、教具:波动演示仪、演示波的图象用的教学课件、计算机、大屏幕五、教学过程:(一)引入新课在物理中,一些物理现象、过程、规律等,都需要用物理量进行描述。同样,机械波及其传播过程,也需要一些物理量进行描述。在上一节我们认识和理解波的图象的基础上,这节课,我们来学习和研究描述波的几个物理量,即波长、频率和波速【板书】第三节波长、频率和波速(二)进行新课【板书】一、波长(λ)在教材中的图10-5可以看出,由质点1发出的振动传到质点13,使质点13开始振动时,质点1完

3、成一次全振动,因而这两个质点的振动步调完全一致。也就是说,至两个质点在振动中的任何时刻,对平衡位置的位移大小和方向总是相等的。我们就把这样两个质点之间的距离叫做波长。【板书】1、在波动中,对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离,叫做波的波长。对于波长这个物理量,我们还需要结合波的图象,进一步加深理解。【板书】2、几点说明要理解“位移总相等”的含义。这里要求的是每时每刻都相等。如图10-10所示,如E、F两点在图示的时刻位移是相等的,但过一段时间后,位移就不一定相等,所以E、F两点的距离就不等

4、于一个波长。【板书】(1)“位移总相等”的含义是“每时每刻都相等”。从波的图象中不难看出,位移总相等的两个质点,其速度也总是相等的。【板书】(2)位移总相等的两个质点,其速度也总是相等的。在横波中,两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。在纵波中,两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离也等于波长。结合图10-10,我们可以看到,相距λ/2的两个质点振动总是相反的。进而可以总结出这样的结论:相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的;相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。【板书】(3)相距λ整数倍的

5、质点振动步调总是相同的;相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。在波的传播过程中,由于波源质点的振动,而带动相邻的质点依次振动,各个质点振动的周期与频率,都与波源质点的振动周期和频率相同。所以波的传播是具有周期性的。因此,为了描述波的传播过程,还需要引入物理量——周期和频率。【板书】二、周期(T)、频率(f)波源质点振动的周期(或频率)也就是波传播的周期(频率)。【板书】1、波源质点振动的周期(或频率)就是波的周期(或频率)。关于波的周期(或频率)我们也需要理解几个问题。【板书】2、几点说明由于波

6、的周期(或频率)就是波源质点振动周期(或频率),所以波的周期(或频率)应由波源决定,与传播波的介质无关。【板书】(1)、同一种波在同一种介质中传播时周期(或频率)保持不变。由教材中图10-5可以看到,波动每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个波长的距离。【板书】(2)、每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个波长的距离。从波的图象变化情况,我们可以看到,每经历一个周期,原来时刻的波形图形状不会发生改变,这正体现了波动的周期性。【板书】(3)、每经历一个周期,原有的波形图不改变。波源质点作简谐运

7、动时,在它的带动下,介质中的各个质点先后从平衡位置做简谐运动。这种状态在介质中就由近及远地向前传播出去。由此我们看到,波的传播是有一定速度的。【板书】三、波速(v)波速的含义和物体运动速度的含义是相同的。波速描述的是振动在介质中传播的快慢程度。【板书】1、单位时间内振动所传播的距离叫做波速。即v=s/t对于物理量波速,我们也许要理解一些有关的问题。【板书】2、几点说明。同一振动在不同介质中传播的快慢程度是不同的,也就是说,同一列波在不同介质中传播的速度不同。由此我们还可以想到,在同一均匀介质中,同一

8、列波的波速应是不变的。【板书】(1)波速的大小由介质的性质决定,同一列波在不同介质中传播速度不同。(2)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的,即s=vt.波速和质点振动的速度有着完全不同的含义。前者在同种均匀介质中具有某一定值,后者的大小和方向都是随时间改变的。【板书】(3)要区分波速与质点振动速度的含义。由波长、周期、(或频率)和波速的定义,我们可以看到三者有着一定的联系。【板书】四、波长、周期(或频率)和波速的关系。在波动中,每经过一个周期T,振动在介质中传播的距离

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