《波長、頻率和波速》示范教案

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1、精品文檔，僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 第三節(jié)：波長、頻率和波速示范教案 教學(xué)目標 （一）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(guān)系，并會應(yīng)用這一關(guān)系進行計算和分析問題； （二）能力目標:培養(yǎng)學(xué)生閱讀材料、識別圖象、鉆研問題的能力． 教學(xué)重點:波長、頻率和波速之間的關(guān)系 教學(xué)難點:波長、頻率和波速之間的關(guān)系 教學(xué)方法:討論法 教學(xué)用具:橫波演示器、計算機多媒體 教學(xué)步驟 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、

2、=0.2、 =0.3、 =0.4、 =0.5、 =0.6這些質(zhì)點的振動方向如何？請學(xué)生回答。 學(xué)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(zhì)點中振動相同的是哪些點？ 學(xué)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(xué)生回答：前兩組的質(zhì)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(xué)生回答：指：質(zhì)點的位移、回復(fù)力、加速度、速

3、度都相同。 教師提問：相鄰的振動完全相同的質(zhì)點間的水平距離都相等嗎？請學(xué)生討論。 教師可在教室里指導(dǎo)個別學(xué)生，并與學(xué)生討論學(xué)生提出的問題。 教師總結(jié)：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(zhì)點間的距離，叫波長 　　1、單位：米 　　2、符號表示： 教師提問：設(shè)波源的振動頻率（周期）是 ，則波傳播的頻率和周期是多少？ 學(xué)生回答：也是 教師提問：為什么？ 請學(xué)生討論 教師總結(jié)：因為每個質(zhì)點都在做受迫振動，所以每個質(zhì)點的振動頻率或周期也是 。教師用橫波演示器給學(xué)生講解：經(jīng)過一個周期 ，振動在介質(zhì)中的傳播的距離等于

4、一個波長 ；經(jīng)過半個周期，振動在介質(zhì)中的傳播的距離等于半個波長；經(jīng)過四分之一個周期，振動在介質(zhì)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(jié)出波長、頻率和波速的關(guān)系： 三、應(yīng)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(jīng)0.5s后，其波形如圖中虛線所示．設(shè)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? 　?。?）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(jù)題意，這列波的周期大于0.5s，所以經(jīng)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

5、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

6、為： 　　 0.67s 波動問題的多解性： 　　波在傳播過程中由于時間上的周期性、空間上的周期性、及傳播方向的雙向性是導(dǎo)致波動問題的多解性的原因，若加限定條件，可使無限解轉(zhuǎn)化為有限解或唯一解，具體表現(xiàn)在： ⒈波的傳播方向不確定必有兩種可能解 ⒉波形變化時間與周期關(guān)系不確定必有系列解 ⒊波形移動距離與波長關(guān)系不確定必有系列解 　例:一列波在t1時刻的波形圖如圖中的實線所示，t2時刻的波形圖如圖中的虛線所示，已知Δt=t2- t1=0.5S,求 ①這列波可能的波速？ ②若波速為68m/s ，這列波向哪個方向傳播？ 　　　y/cm 5 o 2 4

7、 6 8 10 12 14 x/cm -5 ①向右：V=4(4n+1)，向左：V=4(4n+3) ②向左 例:如圖，一根張緊的水平繩上有相距14m 的a、b兩點，b點在a點的右方，當一列簡諧波沿此繩向右傳播時，若a點處于波峰位置時，b點恰處于平衡位置，且向下運動，經(jīng)過1.00秒后，a位于平衡位置，且向下運動，而b點恰處于波谷位置，求這列波可能的波速？(V=14(4n+1)/ (4k+3)) a b 同步訓(xùn)練 1．由原點O處的波源發(fā)生的一列簡諧波沿x軸正向傳播，在t=0時刻的波形曲線如圖10

8、－25所示，已知這列波的質(zhì)點P連續(xù)出現(xiàn)兩次波峰的時間間隔為0.4s，則（ ） A. 這列波的波長為5cm B. 這列波的傳播速度為10m/s C. 當t=0.7s時，質(zhì)點Q第一次到達波峰 D. 質(zhì)點Q到達波峰時，質(zhì)點P恰好到達波谷 2．如圖10－26所示為一簡諧波在t1=0時刻的波的圖象，波的傳播速度v=2m/s，質(zhì)點M在平衡位置上，求從t1=0到t2=2.45s這段時間內(nèi)，質(zhì)點M通過的路程和位移各多大？ 3．如圖10－27所示，A、B一列簡諧橫波中的兩點，某時刻，A正處于正向最大位移處，另一點B恰好通過平衡位置向-y方向振動。已知A、B的橫坐標分別為xA=0,xB=7

9、0m，并且波長λ符合不等式：20m<λ<80m,求波長λ. 四、布置作業(yè)： 典型例題 典型例題1——關(guān)于波長的求解 　　繩上有一簡諧橫波向右傳播，當繩上某一質(zhì)點A向上運動到最大位移時，在其右方相距0.30m的質(zhì)點B剛好向下運動到最大位移.已知波長大于0.15m，則該波的波長等于多少？ 　　解：由 得： ? （ =0，1，2，3……） 　　當 =0時， =0.6（m） 　　當 =1時， =0.2（m） 　　當 =3時， =0.12（m） 　　因為 大于0.5m，故該波波長可能為0.6m或0.2m. 典型例題2——關(guān)于波形的變化 　　如圖是一列簡諧波在某一時刻的波形，已知 點此時向下運動，則波的傳播方向如何？并畫出 前的波形． 　　解：質(zhì)點A向下運動，由波的成因法或逆向描波法可知該列波向左傳播． 　　用特殊點法畫波形：O點此時向上，B點此時在最大值處，故 前O在負最大位移O‘，處，B在平衡位置，且向上運動，按正弦規(guī)律做出如圖中虛線所示的波形． 　　用波的平移法：波形傳播特點只要將整個波形向右平移 ，也可以得出． 【精品文檔】第 5 頁