高二物理-波長頻率和波速學(xué)習(xí)任務(wù)單

1、北京市第十八中學(xué) 高二物理選修3-4人教版第十二章 第3節(jié) 學(xué)習(xí)任務(wù)單 課型：新授課 執(zhí)筆：高喜存 時(shí)間： 2020.6PAGE 第頁 PAGE 3課題：6、波長 頻率 和波速【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 通過多媒體和動(dòng)畫演示，知道并理解波長、頻率和波速。2. 了解決定波長、頻率和波速的因素。3能進(jìn)一步認(rèn)識(shí)波動(dòng)圖像，并從圖像中獲取相關(guān)信息能對實(shí)際問題進(jìn)行討論和計(jì)算。4、體會(huì)概念的建構(gòu)過程，提升整合能力。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】1. 理解波長、頻率和波速及其關(guān)系。 2. 會(huì)用類比的方法得出新知識(shí)，學(xué)會(huì)從大概念的角度進(jìn)行知識(shí)整合?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】1、理解波長的含義。 2、波長、頻率和波速的決定性因素?！緦W(xué)習(xí)過程】一、建構(gòu)概念

2、（尋找描述波的物理量波長、頻率和波速）步驟：1、觀看動(dòng)畫，找尋振動(dòng)總是相同的質(zhì)點(diǎn)位置特點(diǎn)。 2、從波的空間周期性的角度簡單準(zhǔn)確給出波長的定義。 3、思考橫波波長的其他找尋方法。 4、觀看動(dòng)畫模擬，找尋縱波波長的讀取方法。 5、從波的時(shí)間周期性的角度給出周期和頻率的物理意義。二、波長、頻率和波速的關(guān)系及決定因素步驟：1、類比勻速運(yùn)動(dòng)的公式，找到波長、頻率和波速的量化關(guān)系。 2、從波的形成條件，尋找波動(dòng)頻率跟波源頻率的關(guān)系。 3、閱讀教材聲速數(shù)據(jù)資料，感受決定波速的因素。 4、實(shí)例分析，感受決定波長的因素。 5、類比整合具備波速公式特點(diǎn)的其他所學(xué)公式。 三、應(yīng)用實(shí)例如何確定下一刻波形？例題2 圖中

3、實(shí)線是一列正弦波在某一時(shí)刻的波形曲線。經(jīng)過0.5后，其波形如圖中虛線所示。設(shè)該波的周期T大于0.5s。 如果波是向左傳播的，波的波速是多大？波的周期是大？ 如果波是向右傳播的，波的波速是多大？波的周期是大？【課堂總結(jié)提升】1、這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲？ 2、你有什么質(zhì)疑，還想知道什么？【課后練習(xí)】1、如圖所示 ，有一條均勻的繩，0、1、2、3、4是繩上一系列等間隔的點(diǎn)。有一列簡諧橫波沿此繩傳播。某時(shí)刻，繩上9、10、11、12四點(diǎn)的位置和運(yùn)動(dòng)方向如圖 (b)所示(其他點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況未畫出)，其中12的位移為零，向上運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)9的位移達(dá)到最大值。試在圖 (c)中畫出再經(jīng)過3/4周期時(shí)點(diǎn)3、4、5、

4、6的位置和速度方向，其他點(diǎn)不必畫（a、b、c圖中的橫縱坐標(biāo)相同）。2、如圖所示，沿波的傳播方向上有兩個(gè)相距為1m的質(zhì)點(diǎn)P和Q，當(dāng)P達(dá)到負(fù)最大位移處時(shí)，Q正好處于平衡位置且向上運(yùn)動(dòng)。那么這列波的波長可能為多少？【課后鞏固練習(xí)答案及解題思路】解題思路：我們先描繪出此時(shí)刻的波形圖，由質(zhì)點(diǎn)10往上振，可以知道它前面的質(zhì)點(diǎn)在它的上方，即9是它前面的質(zhì)點(diǎn)，所以波是向右傳播的。尋找再經(jīng)過3/4周期后的波形，我們可以采用平移法，當(dāng)然也可以采用我們前面所學(xué)的特殊點(diǎn)法。如果用平移法，質(zhì)點(diǎn)0的振動(dòng)形式再經(jīng)過3/4周期應(yīng)該向右傳播了3/4波長，即到達(dá)了質(zhì)點(diǎn)9，質(zhì)點(diǎn)2的振動(dòng)形式向右傳播到了質(zhì)點(diǎn)10，以此類推，表現(xiàn)為整個(gè)

5、波形向右運(yùn)動(dòng)了3/4波長，如圖中實(shí)線波形的運(yùn)動(dòng)情況。然后將波形延展下去就得到了前面質(zhì)點(diǎn)的波形，如黑色虛線所示。所以，3456四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位置如c圖中所示。又因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到平衡位置時(shí)的振動(dòng)速度是最大的，所以，4質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度比3質(zhì)點(diǎn)的小一點(diǎn)兒，5質(zhì)點(diǎn)的再小一點(diǎn)兒，6質(zhì)點(diǎn)在最大位移處，振動(dòng)速度是0.（b）答案：（b）（c）（c）解題思路：由于波的空間周期性，可能會(huì)出現(xiàn)多解的問題。那怎么去思考這個(gè)問題呢？我們不妨先隨意畫出一些波形，然后找到題目中所描述的那個(gè)點(diǎn)。比如，質(zhì)點(diǎn)P達(dá)到負(fù)向最大位移，即處于波谷處；質(zhì)點(diǎn)Q正好處于平衡位置向上振，可以看到處于平衡的質(zhì)點(diǎn)可以有很多，但是因?yàn)椴ㄊ窍蛴覀鞑サ?，所以處于?/p>

6、衡位置質(zhì)點(diǎn)Q又正在向上振的，應(yīng)該是它前方的質(zhì)點(diǎn)在它的左側(cè)且位于上方，所以這個(gè)黃色的波形中的這個(gè)點(diǎn)就匹配，而它前方正處于平衡位置的那個(gè)質(zhì)點(diǎn)就不是，因?yàn)樗谕抡駝?dòng)，這樣PQ間對應(yīng)的距離是3/4個(gè)波長。由于波具有空間周期性，實(shí)際上相隔完整波長的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)都是一樣的，所以有可能是紅色波這樣的情況，它對應(yīng)的PQ間的距離是3/4個(gè)波長再加一個(gè)波長；也有可能是這個(gè)紫色的波形中情況，它對應(yīng)的PQ間的距離是3/4個(gè)波長再加兩個(gè)波長還有可能是它對應(yīng)的PQ間的距離是3/4個(gè)波長再加3個(gè)波長，等等都是有可能的；當(dāng)PQ間距離是3/4個(gè)波長時(shí)可以算出一個(gè)對應(yīng)的波長，當(dāng)PQ間距離是1又3/4個(gè)波長時(shí)還可以算出一個(gè)對應(yīng)的波長，等等，