波長、頻率和波速

時間：2023-05-02 04:25:23 物理教案我要投稿

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波長、頻率和波速

教學目標

知識目標

1、掌握波長、頻率、波速的物理意義；

2、能在機械波的圖象中識別波長；

3、掌握波長、頻率和波速之間的關系，并會應用這一關系進行計算和分析問題；

能力目標

培養學生閱讀材料、識別圖象、鉆研問題的能力．

教學建議

本節的重點是理解波長的含義及公式的含義；要求對公式能靈活應用，學習中要理解波的傳播速度的特點，掌握波速、頻率、波長各由什么因素決定，減少理解概念出錯的機會。為了很好的理解波速、頻率、波長各由什么因素決定，解釋如下：

波的傳播速度，其中、、三個量相互關聯；從公式上看，似乎任意一個量改變都會影響其他兩個量；不少的初學者都會產生這樣的認識，其實不然，那么都是受誰決定的呢？

（1）周期和頻率：只取決于波源，而與、無關；

（2）波速決定于介質的物理性質，它與、無直接關系。

（3）波長，則決定于和，只要和其中一個發生變化，其值必然發生變化，而保持的關系.

波長、頻率和波速的教學設計示例

教學重點：波長、頻率和波速之間的關系

教學難點：波長、頻率和波速之間的關系

教學方法：討論法

教學用具：橫波演示器、計算機多媒體

教學過程：

一、引入新課

教師用計算機幻燈（PPT）展示簡諧橫波的圖象，如圖所示：

教師提問： =0、 =0.1、 =0.2、 =0.3、 =0.4、 =0.5、 =0.6這些質點的振動方向如何？請學生回答。

學生回答：

=0向下振動； =0.1速度等于0； =0.2向上振動； =0.3速度等于0； =0.4向下振動； =0.5速度等于0； =0.6向上振動

教師提問：在這些質點中振動相同的是哪些點？

學生回答： =0 =0.4向下振動、 =0.2 =0.6向上振動、 =0.1 =0.3 =0.5速度等于0。

教師提問：在以上三組相同中又有什么不同呢？

學生回答：前兩組的質點的振動是完全相同，后一組有不同的。

教師提問：振動完全相同指什么？

學生回答：指：質點的位移、回復力、加速度、速度都相同。

教師提問：相鄰的振動完全相同的質點間的水平距離都相等嗎？請學生討論。

教師可在教室里指導個別學生，并與學生討論學生提出的問題。

教師總結：這就是波長，用表示，單位是米

教師板書：

一、波長：在波動中，對平衡位置的位移總是相等的兩個相鄰質點間的距離，叫波長

1、單位：米

2、符號表示：

教師提問：設波源的振動頻率（周期）是，則波傳播的頻率和周期是多少？

學生回答：也是

教師提問：為什么？

請學生討論

教師總結：因為每個質點都在做受迫振動，所以每個質點的振動頻率或周期也是。

教師用橫波演示器給學生講解：經過一個周期，振動在介質中的傳播的距離等于一個波長；經過半個周期，振動在介質中的傳播的距離等于半個波長；經過四分之一個周期，振動在介質中的傳播的距離等于一個波長的四分之一。

教師板書：

二、總結出波長、頻率和波速的關系：

三、應用

例題：如圖中的實線是一列簡諧波在某一時刻的波形曲線.經0.5s后，其波形如圖中虛線所示．設該波的周期大于0.5s．

（1）如果波是向左傳播的，波速是多大?波的周期是多大?

（2）如果波是向右傳播的，波速是多大?波的周期是多大?

分析：根據題意，這列波的周期大于0.5s，所以經過0.5s的時間，這列波傳播的距離不可能大于一個波長 .當波向左傳播時，圖中的波峰1只能到達波峰2，而不可能向左到達更遠的波峰.當波向右傳播時，圖中的波峰1只能到達波峰3，而不可能向右到達更遠的波峰.已知傳播的時間為＝0.5s，由圖可以知道波的傳播距離，由公式就可以求出波速 .由圖可以知道波長，由公式就可以求出周期．

解：

1、如果波是向左傳播的，從圖可以看出，虛線所示的波形相當于實線所示的波形向左移動了6cm( 個波長)，由此可求出波速為

＝0.12m/s

波的周期為：

2.00s

2、如果波是向右傳播的，從圖可以看出，虛線所示的波形相當于實線所示的波形向右移動了18 cm( 個波長)，由此可求出波速為

=0.36m/s

波的周期為：

0.67s

四、布置作業：

探究活動

測量聲音在空氣、水、鋼鐵中的速度