【教学设计】《波速与波长、频率的关系》（教科版）

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1、《波速与波长、频率的关系》◆教学目标【知识与能力目标】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【过程与方法目标】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【情感态度价值观目标】培养学生用联系的观点解决物理问题◆教学重难点教学重点理解波长、周期（频率）和波速的

2、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教学难点波的多解问题◆课前准备◆多媒体◆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（二）进行新课一、波长（λ）在教材中可以看出，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完成一次全振动，因而这两个质点的振动步调完全一致。也就

3、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。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两点的距离就不等于一个波长。（1）“位移总相等”的含义是“每时每刻都相等”从波的图象中

4、不难看出，位移总相等的两个质点，其速度也总是相等的（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。为了描述波的传播过程，还需要引入物理量——周期和频率二、周期（T）、频率（f）波源质点振动的周期（或频率）也就是波传播

5、的周期（频率）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2、几点说明由于波的周期（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。（1）、同一种波在同一种介质中传播时周期（或频率）保持不变（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（3）、每经历一个周期，原有的波形图不改变三、波速（v）波速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1、单位时间内振动所传

6、播的距离叫做波速。即v=s/t2、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，同一列波的波速应是不变的。（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。（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

7、可以看到三者有着一定的联系四、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等于一个波长λ。由此我们可以找到λ、T（或f）和v三者之间的关系。1、v=λ/T由于周期T和频率f互为倒数（即f=1/T），所以v、λ与f还应有如下对应关系2、v=λf由上式我们还可以这样理解波速这个物理量，波速等于波长和频率的乘积，这个关系虽然是从机械波得到的，但是它对于我们以后要学习的电磁波、光波也是适用的。对于式v=λ/T或v=λf，我们不但要理解，还要能应用他们解决实际问题。为了

8、加深对以上两式的理解和提高应用以上两式分析问题和解决问题的能力。◆教学反思本节课学生觉得难度加大，首先三个物理量是由谁决定的学生有些混乱，需要进一步加强，其次波的多解性问题也是学生需要掌握的难点，学生需要反复练习。