波長頻率和波速示范

1、第三節(jié)：波長、頻率和波速示范教案教學(xué)目標(biāo)（一）知識目標(biāo)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(biāo):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、 =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；

2、 =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

3、，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

4、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? （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 .當(dāng)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(yuǎn)的波峰.當(dāng)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(yuǎn)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，

5、從圖可以看出，虛線所示的波形相當(dāng)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：2.00s2、如果波是向右傳播的，從圖可以看出，虛線所示的波形相當(dāng)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：波的傳播方向不確定必有兩種可能解波形變化時間與周期關(guān)系不確定必有系列解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

6、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t=t2- t1=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？y/cm 5 o 2 4 6 8 10 12 14 x/cm-5 向右：V=4(4n+1)，向左：V=4(4n+3)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(dāng)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

7、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(dāng)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1026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1027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(biāo)分別為xA=0,xB=70m，并且波長符合不等式：20m80m,求波長. 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(dāng)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(dāng) =0時， =0.6（m）當(dāng) =1時， =0.2（m）當(dāng) =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