波长频率和波速·教案.DOC

三、波长、频率和波速·教案 教学目的 1．知道什么是波的波长，能在波的图象中求出波的波长． 2．知道什么是波传播的周期(频率)，理解周期(频率)与质点振动周期(频率)的关系． 3．理解决定波的周期(频率)的因素，并知道其在波传播过程中的特点． 4．理解波长、周期(频率)和波速的物理意义及它们之间的关系，并会应用这一关系进行计算和分析实际问题． 教具 波动演示仪、演示波的图象用的教学微机软件． 教学过程 ●引入新课 在物理中，一些物理现象、过程、规律等，都需要用物理量进行描述．同样的，机械波及其传播过程，同样需要一些物理量进行描述．在上一节我们认识和理解波的图象的基础上，这节课，我们来学习和研究描述波的几个物理量，即波长、频率和波速． ●进行新课 【板书】 第三节 波长、频率和波速 一、波长(λ)． 在教材中的图10－5可以看出，由质点1发出的振动传到质点13，使质点13开始振动时，质点1完成一次全振动，因而这两个质点的振动步调完全一致．也就是说，这两个质点在振动中的任何时刻，对平衡位置的位移大小和方向总是相等的．我们就把这样两个质点之间的距离叫做波长． 【板书】 1．什么叫波的波长？ 在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离，叫做波的波长．对于波长这个物理量，我们还需要结合波的图象，进一步加深理解． 【板书】 2．几点说明． 要理解“位移总是相等”的含义．这里要求的是每时每刻都相等．如图10－10所示．如 E F两点在图示的时刻位移是相等的，但过一段时间后，位移就不一定相等，所以E、F两点间距离不等于一个波长． 【板书】 (1)“位移总是相等”的的含义是“时时刻刻都相等”． 从波的图象中不难看出，位移总是相等的两个质点，其速度也总是相等的． 【板书】 (2)位移总是相等的两个质点，速度也总是相等的． 在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长．在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长． 【板书】 (3)A、B两点间与C、D两点间距离都为一个波长． 结合图10－10，我们可以看到，相距λ/2的两质点振动总是相反的．进而可以总结出这样的结论：相距λ整数倍的两质点振动步调总是相同的；相距λ/2奇数倍的两质点振动步调总是相反的 【板书】 (4)相距λ/2两质点振动步调总是相反的． (5)相距λ整数倍两质点振动步调总是相同的；相距λ/2奇数倍两质点振动步调总是相反的． 在波的传播过程中，由于波源质点的振动，而带动相邻的质点依次振动，各个质点振动的周期与频率，都与波源质点的相同，所以波的传播是具有周期性的．因此，为了描述波的传播过程，还需要引入物理量——周期和频率． 【板书】 二、周期(T)、频率(f)． 波源质点振动的周期(或频率)也就是波传播的周期(或频率)． 【板书】 1．什么是波的周期(或频率)？ 波源质点振动的周期(或频率)就是波的周期(或频率) 对于波的周期(或频率)我们也需要理解几个问题． 【板书】 2．几点说明． 由于波的周期(或频率)就是波源质点振动的周期(或频率)，所以波的周期(或频率)应由波源决定，与传播波的介质无关． 【板书】 (1)同一种波在不同介质中传播时周期(或频率)保持不变． 由教材中图10－5可以看到，波动每经过一个周期的时间，波就沿传播方向传播一个波长距离 【板书】 (2)每经历一个周期，波就沿传播方向传播一个波长的距离． 从波的图象变化情况，我们可以看到，每经历一个周期，原来时刻的波形图形状不会发生改变，这正体现了波动的周期性． 【板书】 (3)每经历一个周期，原有的波形图不改变． 波源质点做简谐振动时，在它的带动下，介质中的各个质点先后从平衡位置开始做简谐运动．这种振动状态在介质中就由近及远地向前传播出去．由此我们看到，波的传播是有一定速度的． 【板书】 三、波速(v) 1．什么叫波速？ 波速的含义和物体运动速度的含义是相同的．波速描述的是振动在介质中传播的快慢程度． 【板书】 单位时间内振动所传播的距离叫做波速．即v＝s/t． 对于物理量波速，我们也需要理解一些有关的问题． 【板书】 几点说明． 同一振动在不同介质中传播的快慢程度是不同的，也就是说，同一列波在不同介质中传播的速度不同．由此我们还可以想到，在同一种均匀介质中，同一列波的速度应是不变的． 【板书】 (1)波速的大小由介质的的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同． (2)一列波在同种均匀介质中是匀速传播的，即s＝vt． 波速和质点振动的速度有着完全不相同的含义．前者在同种均匀介质中具有某一定值，后者的大小和方向都是随时间改变的． 【板书】 (3)要区分波速与质点振动速度的含义． 由波长、周期(或频率)和波速的定义，我们可以看到三者有着一定的联系．