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1、高二年級物理學(xué)科預(yù)習(xí)探究案
【課題】
波長、頻率和波速
教學(xué)目標：
（一）知識與技能
1、理解波長、頻率和波速的物理意義。
2、理解波長、頻率和波速之間的關(guān)系。
（二）過程與方法
1、能夠在波的圖象中找到波長。
2、學(xué)會運用波長、頻率和波速之間的關(guān)系進行計算和分析問題。
（三）情感、態(tài)度與價值觀
通過對波的多解性問題的討論，使學(xué)生知道解決問題時要全面分析
教學(xué)重點：
理解波長、頻率和波速的物理意義以及它們之間的關(guān)系。
教學(xué)難點：
學(xué)會用波長、頻率和波速之間的關(guān)系進行計算和分析問題。
（一）引入新課
在物理中，一些物理現(xiàn)象、過程、規(guī)律等，都需要用物理量進行
2、描述。同樣，機械波及其傳播過程，也需要一些物理量進行描述。在上一節(jié)我們認識和理解波的圖象的基礎(chǔ)上，這節(jié)課，我們來學(xué)習(xí)和研究描述波的幾個物理量，即波長、頻率和波速。
1、波長
如圖所示，為某時刻一列簡諧橫波的的波形圖：
（1）ah、hm、cj、gl、bi間的距離為多大？
（2）am間距離是一個波長嗎？
（3）bd間距離是一個波長嗎？
［學(xué)生解答］
（1）ah、hm、cj、gl、bi間的距離為一個波長。
（2）am間不是一個波長，因為它們雖然對平衡位置的位移總是相等，但它們在位置上不相鄰。
（3）bd間也不是一個波長，因為它們的位移并不“總是相等”。
總結(jié)：
（1）相距一個
3、（或整數(shù)）個波長的質(zhì)點的振動位移有什么關(guān)系？它們的振動速度的大小和方向有什么關(guān)系？
相距一個（或整數(shù)個）波長的兩個質(zhì)點的振動位移在任何時刻都相等，而且振動速度的大小和方向也相同，也就是說：相距一個（或整數(shù)個）波長的兩個質(zhì)點在任何時刻振動狀態(tài)都相同。
2）對于橫波，相鄰的波峰與波峰或波谷與波谷之間的距離和波長之間有什么關(guān)系。
對于橫波，相鄰的兩個波峰或相鄰的兩個波谷之間的距離等于波長。
（3）對于縱波，相鄰的兩個密部中央或相鄰的兩個疏部中央之間的距離與波長之間有什么關(guān)系。
對于縱波，相鄰的兩個密部中央或相鄰的兩個疏部中央之間的距離等于一個波長。
2、頻率
在波動中，各個質(zhì)點的周期和
4、頻率有什么關(guān)系？與波源的周期和頻率有什么關(guān)系？
（1）波的周期和頻率也就是波源的周期和頻率、波源做一次全振動，在介質(zhì)中正好形成一個完整的波形，所以波的頻率反映了每秒內(nèi)形成完全波的個數(shù)。
（2）在一個周期的時間內(nèi)，振動在介質(zhì)中傳播一個波長。
3、波速
教師：振動在介質(zhì)中傳播的速度，叫做波速。
上式既適用于機械波，也適用于以后要學(xué)習(xí)的電磁波、光波
①波的頻率僅由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)。
②波速僅由介質(zhì)性質(zhì)決定，與波的頻率、質(zhì)點的振幅無關(guān)。
③波速與質(zhì)點振動速度的區(qū)別：波速是振動形式勻速傳播出去的速度，始終沿著波的傳播方向，在同一介質(zhì)中大小保持不變；質(zhì)點振動速度是質(zhì)點在平衡位
5、置附近做振動的速度，大小、方向均隨時間改變。
4、關(guān)于波長、頻率和波速之間關(guān)系的應(yīng)用
如圖所示，實線是一列簡諧波在某一時刻的波形曲線，經(jīng)0.5 s后，其波形如圖中虛線所示，設(shè)該波的周期T大于0.5 s，則：
a：如果波是向左傳播的，波速是多大？波的周期是多大？
b：如果波是向右傳播的，波速是多大？波的周期又是多大？
解：a：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個波長，又因為λ=24 cm.
∴ =6 cm=0.06
本節(jié)所學(xué)的波長、頻率和波速是描述波的特性的三個物理量。
1、波長指的是兩個相鄰的，在振動過程中對平衡位置的位移總是相等
6、的質(zhì)點間的距離。在波的傳播方向上振動步調(diào)完全一致的點的重復(fù)出現(xiàn)，反映了波在空間上的周期性。
2、波速指的是振動在介質(zhì)中傳播的速度，波在同種均勻介質(zhì)中是勻速傳播的，波的傳播速度決定于介質(zhì)本身的性質(zhì)?！?
又
b：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個波長。
3、一列波在傳播時，介質(zhì)中各質(zhì)點都以相同的頻率（或周期）振動著，這個頻率（或周期）也叫波的頻率（或周期）。介質(zhì)中各質(zhì)點振動的周期和頻率是由波源決定的，與波源振動的頻率相同，與傳播的介質(zhì)無關(guān)。
4、波長、頻率和波速間的關(guān)系v=或v=λf，反映了波的傳播規(guī)律，且這一關(guān)系具有普遍意義，對于任何波（包括電磁波、光波）都適用。
（四）布置作業(yè)
完成“問題與練習(xí)”中的題目。
河南省安陽縣二中高二物理《波長、頻率和波速》教案
