河南省安陽(yáng)縣二中高二物理《波長(zhǎng)、頻率和波速》教案

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1、高二年級(jí)物理學(xué)科預(yù)習(xí)探究案 【課題】 波長(zhǎng)、頻率和波速 教學(xué)目標(biāo)： （一）知識(shí)與技能 1、理解波長(zhǎng)、頻率和波速的物理意義。 2、理解波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系。 （二）過(guò)程與方法 1、能夠在波的圖象中找到波長(zhǎng)。 2、學(xué)會(huì)運(yùn)用波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算和分析問(wèn)題。 （三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)對(duì)波的多解性問(wèn)題的討論，使學(xué)生知道解決問(wèn)題時(shí)要全面分析 教學(xué)重點(diǎn)： 理解波長(zhǎng)、頻率和波速的物理意義以及它們之間的關(guān)系。 教學(xué)難點(diǎn)： 學(xué)會(huì)用波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算和分析問(wèn)題。 （一）引入新課 在物理中，一些物理現(xiàn)象、過(guò)程、規(guī)律等，都需要用物理量進(jìn)行

2、描述。同樣，機(jī)械波及其傳播過(guò)程，也需要一些物理量進(jìn)行描述。在上一節(jié)我們認(rèn)識(shí)和理解波的圖象的基礎(chǔ)上，這節(jié)課，我們來(lái)學(xué)習(xí)和研究描述波的幾個(gè)物理量，即波長(zhǎng)、頻率和波速。 1、波長(zhǎng) 如圖所示，為某時(shí)刻一列簡(jiǎn)諧橫波的的波形圖： （1）ah、hm、cj、gl、bi間的距離為多大？ （2）am間距離是一個(gè)波長(zhǎng)嗎？ （3）bd間距離是一個(gè)波長(zhǎng)嗎？ ［學(xué)生解答］ （1）ah、hm、cj、gl、bi間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)。 （2）am間不是一個(gè)波長(zhǎng)，因?yàn)樗鼈冸m然對(duì)平衡位置的位移總是相等，但它們?cè)谖恢蒙喜幌噜彙? （3）bd間也不是一個(gè)波長(zhǎng)，因?yàn)樗鼈兊奈灰撇⒉弧翱偸窍嗟取薄? 總結(jié)： （1）相距一個(gè)

3、（或整數(shù)）個(gè)波長(zhǎng)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移有什么關(guān)系？它們的振動(dòng)速度的大小和方向有什么關(guān)系？ 相距一個(gè)（或整數(shù)個(gè)）波長(zhǎng)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移在任何時(shí)刻都相等，而且振動(dòng)速度的大小和方向也相同，也就是說(shuō)：相距一個(gè)（或整數(shù)個(gè)）波長(zhǎng)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在任何時(shí)刻振動(dòng)狀態(tài)都相同。 2）對(duì)于橫波，相鄰的波峰與波峰或波谷與波谷之間的距離和波長(zhǎng)之間有什么關(guān)系。 對(duì)于橫波，相鄰的兩個(gè)波峰或相鄰的兩個(gè)波谷之間的距離等于波長(zhǎng)。 （3）對(duì)于縱波，相鄰的兩個(gè)密部中央或相鄰的兩個(gè)疏部中央之間的距離與波長(zhǎng)之間有什么關(guān)系。 對(duì)于縱波，相鄰的兩個(gè)密部中央或相鄰的兩個(gè)疏部中央之間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。 2、頻率 在波動(dòng)中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的周期和

4、頻率有什么關(guān)系？與波源的周期和頻率有什么關(guān)系？ （1）波的周期和頻率也就是波源的周期和頻率、波源做一次全振動(dòng)，在介質(zhì)中正好形成一個(gè)完整的波形，所以波的頻率反映了每秒內(nèi)形成完全波的個(gè)數(shù)。 （2）在一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播一個(gè)波長(zhǎng)。 3、波速 教師：振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的速度，叫做波速。  上式既適用于機(jī)械波，也適用于以后要學(xué)習(xí)的電磁波、光波 ①波的頻率僅由波源決定，與介質(zhì)無(wú)關(guān)。 ②波速僅由介質(zhì)性質(zhì)決定，與波的頻率、質(zhì)點(diǎn)的振幅無(wú)關(guān)。 ③波速與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的區(qū)別：波速是振動(dòng)形式勻速傳播出去的速度，始終沿著波的傳播方向，在同一介質(zhì)中大小保持不變；質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度是質(zhì)點(diǎn)在平衡位

5、置附近做振動(dòng)的速度，大小、方向均隨時(shí)間改變。 4、關(guān)于波長(zhǎng)、頻率和波速之間關(guān)系的應(yīng)用 如圖所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形曲線，經(jīng)0.5 s后，其波形如圖中虛線所示，設(shè)該波的周期T大于0.5 s，則： a：如果波是向左傳播的，波速是多大？波的周期是多大？ b：如果波是向右傳播的，波速是多大？波的周期又是多大？ 解：a：如果波是向左傳播的，從圖可以看出，虛線所示的波形相當(dāng)于實(shí)線所示的波形向左移動(dòng)了個(gè)波長(zhǎng)，又因?yàn)棣?24 cm. ∴ =6 cm=0.06 本節(jié)所學(xué)的波長(zhǎng)、頻率和波速是描述波的特性的三個(gè)物理量。 1、波長(zhǎng)指的是兩個(gè)相鄰的，在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總是相等

6、的質(zhì)點(diǎn)間的距離。在波的傳播方向上振動(dòng)步調(diào)完全一致的點(diǎn)的重復(fù)出現(xiàn)，反映了波在空間上的周期性。 2、波速指的是振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的速度，波在同種均勻介質(zhì)中是勻速傳播的，波的傳播速度決定于介質(zhì)本身的性質(zhì)?！? 又 b：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(shí)線所示的波形向右移動(dòng)了個(gè)波長(zhǎng)。 3、一列波在傳播時(shí)，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)都以相同的頻率（或周期）振動(dòng)著，這個(gè)頻率（或周期）也叫波的頻率（或周期）。介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期和頻率是由波源決定的，與波源振動(dòng)的頻率相同，與傳播的介質(zhì)無(wú)關(guān)。 4、波長(zhǎng)、頻率和波速間的關(guān)系v=或v=λf，反映了波的傳播規(guī)律，且這一關(guān)系具有普遍意義，對(duì)于任何波（包括電磁波、光波）都適用。 （四）布置作業(yè) 完成“問(wèn)題與練習(xí)”中的題目。