河北省安平中學(xué)高中物理人教版選修3-4學(xué)案2.3波長(zhǎng)頻率和波速

第三節(jié)：波長(zhǎng)、頻率和波速主筆人：周初審核人：董艷萍把關(guān)人：楊亞柳習(xí)楊張豆教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、掌握波長(zhǎng)、頻率、波速的物理意義；2、能在機(jī)械波的圖象中識(shí)別波長(zhǎng)；3、掌握波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系，并會(huì)應(yīng)用這一關(guān)系進(jìn)行計(jì)算和分析問題；（二）過程與方法:1.通過分析各個(gè)質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng)的過程，根據(jù)波形成的實(shí)質(zhì)，理解和掌握波長(zhǎng)、頻率和波速。2.從理解決定波的周期（或頻率）的因素入手，理解和認(rèn)識(shí)波在傳播過程中的特點(diǎn)。（三）情況態(tài)度與價(jià)值觀：通過對(duì)波的時(shí)間和空間周期性的學(xué)習(xí)，充分認(rèn)識(shí)空間和時(shí)間，深刻理解周期性運(yùn)動(dòng)。教學(xué)重點(diǎn):波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn):對(duì)于波長(zhǎng)概念的理解教學(xué)方法:討論法、觀察實(shí)驗(yàn)法教學(xué)用具:橫波演示器、計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)過程課堂引入教師用計(jì)算機(jī)幻燈（PPT）展示簡(jiǎn)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(diǎn)的振動(dòng)方向如何？請(qǐng)學(xué)生回答。學(xué)生回答：=0向下振動(dòng)；=0.1速度等于0；=0.2向上振動(dòng)；=0.3速度等于0；=0.4向下振動(dòng)；=0.5速度等于0；=0.6向上振動(dòng)教師提問：在這些質(zhì)點(diǎn)中振動(dòng)相同的是哪些點(diǎn)？學(xué)生回答：=0=0.4向下振動(dòng)、=0.2=0.6向上振動(dòng)、=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(diǎn)的振動(dòng)是完全相同，后一組有不同的。教師提問：振動(dòng)完全相同指什么？學(xué)生回答：指：質(zhì)點(diǎn)的位移、回復(fù)力、加速度、速度都相同。教師提問：相鄰的振動(dòng)完全相同的質(zhì)點(diǎn)間的水平距離都相等嗎？請(qǐng)學(xué)生討論。教師可在教室里指導(dǎo)個(gè)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(zhǎng)，用表示，單位是米新課教學(xué)：一、波長(zhǎng)：在波動(dòng)中，對(duì)平衡位置的位移總是相等的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫波長(zhǎng)1、單位：米2、符號(hào)表示：教師提問：設(shè)波源的振動(dòng)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(qǐng)學(xué)生討論教師總結(jié)：因?yàn)槊總€(gè)質(zhì)點(diǎn)都在做受迫振動(dòng)，所以每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(gè)周期，振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)；經(jīng)過半個(gè)周期，振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播的距離等于半個(gè)波長(zhǎng)；經(jīng)過四分之一個(gè)周期，振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)的四分之一。二、波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系：三、知識(shí)應(yīng)用1.波長(zhǎng)頻率和波速關(guān)系的基本應(yīng)用例題1.已知空氣中的聲速為332m/s，水中的聲速為1450m/s，某樂律C調(diào)“l(fā)a”的頻率為f=440Hz，試求這個(gè)樂音在空氣中的波長(zhǎng)和在水中的波長(zhǎng)。2.由波動(dòng)圖象求波和周期例題：如圖中的實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)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(shí)間，這列波傳播的距離不可能大于一個(gè)波長(zhǎng).當(dāng)波向左傳播時(shí)，圖中的波峰1只能到達(dá)波峰2，而不可能向左到達(dá)更遠(yuǎn)的波峰.當(dāng)波向右傳播時(shí)，圖中的波峰1只能到達(dá)波峰3，而不可能向右到達(dá)更遠(yuǎn)的波峰.已知傳播的時(shí)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(zhǎng)，由公式就可以求出周期．同步訓(xùn)練【反饋檢測(cè)】1.下列說法正確的是（）A．當(dāng)機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)：保持不變的物理量是波長(zhǎng)B．傳播一列簡(jiǎn)諧波的同一種介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)具有相同的周期和振幅C．由波在均勻介質(zhì)中的傳播速度公式v＝f，可知頻率越高，波速越大D．在波的傳播方向上，相距半波長(zhǎng)的整數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)完全相同2.以下說法正確的是（）A．波的頻率由振源決定，與介質(zhì)無關(guān)B．機(jī)械波的波速由介質(zhì)決定，與振源無關(guān)C．波長(zhǎng)由介質(zhì)決定，與振源無關(guān)D．波長(zhǎng)由介質(zhì)和振源共同決定3.一列橫波沿繩傳播，M、N是繩上相距2.5m的兩點(diǎn)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)波峰到達(dá)M點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，在14s末時(shí)第八個(gè)波峰恰好到達(dá)M點(diǎn)，這時(shí)第三個(gè)波峰到達(dá)N點(diǎn)，求該波的波長(zhǎng)．4．由原點(diǎn)O處的波源發(fā)生的一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播，在t=0時(shí)刻的波形曲線如圖10－25所示，已知這列波的質(zhì)點(diǎn)P連續(xù)出現(xiàn)兩次波峰的時(shí)間間隔為0.4s，則（）這列波的波長(zhǎng)為5cm這列波的傳播速度為10m/s當(dāng)t=0.7s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P恰好到達(dá)波谷四、課堂小結(jié)：本節(jié)我