2024-2025學(xué)年高中物理第二章機(jī)械波2波速與波長頻率的關(guān)系教案教科版選修3-4

PAGE3-波速與波長、頻率的關(guān)系一、教學(xué)目標(biāo)【學(xué)問與技能】1.知道什么是波的波長，能在波的圖象中求出波長。2.知道什么是波傳播的周期(頻率)，理解各質(zhì)點振動周期與波源振動周期的關(guān)系。3.知道波速的物理意義，理解波長、周期和波速之間的關(guān)系，能用它解決實際問題。【過程與方法】1.通過對波長、頻率和波速等概念的自學(xué)和探討培育學(xué)生的自學(xué)實力與理解實力。2.通過畫出下一時刻或前一時刻波形的訓(xùn)練，提高繪圖技能，同時體會波動的時間和空間周期性。3.通過對波動問題多解性的探討，訓(xùn)練學(xué)生全面、周密思索問題的素養(yǎng)。【情感看法與價值觀】體會波動過程的重復(fù)之美，體驗周密思索問題實力的重要性。教學(xué)方法：探討法教學(xué)用具：計算機(jī)多媒體教學(xué)過程：復(fù)習(xí)引入新課給出1/4個周期的波動圖象,叫同學(xué)畫1/2個周期,3/4個周期,1個周期圖像。5/4個周期圖像，依據(jù)簡諧橫波的圖象，依據(jù)振動特點得到波長定義。新課(一)波長帶領(lǐng)同學(xué)分析振源振動一個周期后,質(zhì)點四起先運動,分析振源和質(zhì)點4以后的運動狀況,得到波長的定義.并總結(jié).1、定義:在波動中，振動相位總是相同的兩相鄰質(zhì)點間的距離叫做波長。通常用λ表示。2、物理意義：反映了波動在空間上的周期性再通過分析其他點的運動狀況分析得到以下留意(1)、“相位總是相同”的含義是“任何時刻質(zhì)點相對平衡位置的位移的大小和方向總是相等。”(2)、留意“相鄰”二字。分析橫波縱波特點得到：3在橫波中，兩個相鄰的波峰(或波谷)之間的距離等于波長。4在縱波中，兩個相鄰的密部中心(或疏部中心)之間的距離等于波長。同相點：相距為整數(shù)個波長(nλ)的兩質(zhì)點的振動完全相同,稱同相點。反相點：相距為半波長的奇數(shù)倍(2n+1)λ/2的兩質(zhì)點的振動完全相反，稱反相點。（二）周期和頻率分析圖像上每個特別質(zhì)點的振動周期關(guān)系一樣，并分析質(zhì)點振動一個周期波在傳播方向上傳播一個波長的距離定義：波的周期（或頻率）就是波源或各個質(zhì)點振動的周期（或頻率）。。1、波在全部介質(zhì)中傳播時周期（或頻率）保持不變；2、每經(jīng)過一個周期的時間波就沿傳播方向傳播一個波長的距離。3、每經(jīng)驗一個周期，原有的波形圖不變更。（三）波速波源質(zhì)點作簡諧運動時，在它的帶動下，介質(zhì)中的各個質(zhì)點先后從平衡位置做簡諧運動。這種狀態(tài)在介質(zhì)中就由近及遠(yuǎn)地向前傳播出去。由此我們看到，波的傳播是有肯定速度的。概念:是單位時間內(nèi)振動所傳播的距離.即公式物理意義:反映波在介質(zhì)中傳播快慢的物理量。確定因素：介質(zhì)與波長、頻率關(guān)系：v=λ/TV=λf機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，波速v發(fā)生變更，頻率f不變，波長λ也發(fā)生變更。二課堂鞏固練習(xí)通過幻燈片展示例1：如圖中的實線是一列正弦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．

（1）假如波是向左傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？

（2）假如波是向右傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？分析：教學(xué)生從波傳播的時間的周期性和空間的周期性去分析。兩種方法。解決問題（1）若波沿x軸左傳播，則時間t=nT+T/4，得T=4t/4n+1，n=0，1，2，3，…

波速為v=λ/T＝0.48n+0.12m/s，n=0，1，2，3，…

（2）若沿x軸負(fù)方向傳播，則時間為t=3/4T+nT，得T＝24n+3s，n=0，1，2，3，…

波速v=λ/T＝0.48n+0.36m/s，n=0，1，2，3，…

答：（1）沿x軸左傳播時，波的傳播速度為（0.48n+0.12）m/s，n=0，1，2，3，…周期為24n+1，n=0，1，2，3，…．

（2）沿x軸右傳播時，波的傳播速度為（0.48n+0.36）m/s，n=0，1，2，3，…．周期為24n+3；n=0，1，2，3，（三）課堂總結(jié)1、