《波長頻率和波速》示范教案

1、第三節(jié)：波長、頻率和波速示范教案教學目標（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)學生閱讀材料、識別圖象、鉆研問題的能力.教學重點：波長、頻率和波速之間的關(guān)系教學難點：波長、頻率和波速之間的關(guān)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： 或=0、= =0.1 > 工=0.2、£=0.3、靠=0.4、K=0.5、=o.6這些質(zhì)點的振動方向如何請學生回答。學生

2、回答：或=0向下振動；五=0.1速度等于0;花=0.2向上振動；然=0.3速度等于0;籃=0.4向下振動；=5.5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(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生回答：指：質(zhì)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(zhì)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

3、。教師總結(jié)：這就是波長，用 2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、符號表不-f-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生回答：也是教師提問：為什么請學生討論教師總結(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(門。教師用橫波演示器給學生講解：經(jīng)過一個周期T ,振動在介質(zhì)中的傳播的距離等于一個波長兄；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：V = = AJ二、總結(jié)出波長、頻率和波

4、速的關(guān)系：丁三、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 丫大于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(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 工.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 總=0.5s ,由圖可以知道波的傳播距離 S ,由公式T 三支江 就可以 求出波

5、速 匕由圖可以知道波長 工，由公式期三工/,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（ 1/4個波長），由此可求出波速為 n 尸=0.12m/s 波的周期為: 一一2.00s2、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（ 3/4個波長），由此可求出波速為一 : ？=0.36m/s波的周期為: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:L波的傳播方向

6、不確定必有兩種可能解2 .波形變化時間與周期關(guān)系不確定必有系列解3 .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 A t=t2- ti=0.5S,求這列波可能的波速 若波速為68m/s ,這列波向哪個方向傳播ycm向右:o后I左V=4(4n+1),向左：V=4(4n+3)10 12 14 x/cm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

7、谷位置，求這列波可能的波速 (V=14(4n+1)/ (4k+3)同步訓練1.由原點。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1025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5cmB.這列波的傳播速度為10m/sC.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ti=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 ti=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1027所示，A、B 一列簡諧橫波中的兩點

8、，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=70m,并且 波長入符合不等式：20m入80m,求波長入.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1 = 天,KT王=（"十 一）工網(wǎng)+ 解：由2 得:2 ?（我=0, 1, 2, 3）當理=0時，*=0.6 （ m）當網(wǎng)=1時，丸=0.2 （ m）當用=3時，義=0.12 （m）因為工大于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7月點此時向下運動，則波的傳播方向如何并畫出7/4前的波形.解：質(zhì)點A向下運動，由