2022年《波長(zhǎng)頻率和波速》示范教案

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1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第三節(jié)：波長(zhǎng)、頻率和波速示范教案教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)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(wèn)題；（二）能力目標(biāo): 培養(yǎng)學(xué)生閱讀材料、識(shí)別圖象、鉆研問(wèn)題的能力教學(xué)重點(diǎn) : 波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn) : 波長(zhǎng)、頻率和波速之間的關(guān)系教學(xué)方法 : 討論法教學(xué)用具 : 橫波演示器、計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)步驟一、引入新課教師用計(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(wèn)：=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)

2、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(wèn)：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(wèn)：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(wèn)：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(wèn)：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)

3、生提出的問(wèn)題。教師總結(jié)：這就是波長(zhǎng)，用表示，單位是米名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁(yè)，共 5 頁(yè) - - - - - - - - - 學(xué)習(xí)必備歡迎下載教師板書(shū)：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(wèn)：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(wèn)：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

4、橫波演示器給學(xué)生講解：經(jīng)過(guò)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(guò)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(guò)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。教師板書(shū)：二、總結(jié)出波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系：三、應(yīng)用例題：如圖中的實(shí)線(xiàn)是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形曲線(xiàn). 經(jīng) 0.5s 后，其波形如圖中虛線(xiàn)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(guò)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)

5、，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)的名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁(yè)，共 5 頁(yè) - - - - - - - - - 學(xué)習(xí)必備歡迎下載波峰 . 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解：1、如果波是向左傳播的，從圖可以看出，虛線(xiàn)所示的波形相當(dāng)于實(shí)線(xiàn)所示的波形向左移動(dòng)了 6

6、cm(個(gè)波長(zhǎng) ) ，由此可求出波速為0.12m/s 波的周期為：2.00s 2、如果波是向右傳播的，從圖可以看出，虛線(xiàn)所示的波形相當(dāng)于實(shí)線(xiàn)所示的波形向右移動(dòng)了 18 cm(個(gè)波長(zhǎng) ) ，由此可求出波速為=0.36m/s 波的周期為：0.67s 波動(dòng)問(wèn)題的多解性：波在傳播過(guò)程中由于時(shí)間上的周期性、空間上的周期性、 及傳播方向的雙向性是導(dǎo)致波動(dòng)問(wèn)題的多解性的原因，若加限定條件，可使無(wú)限解轉(zhuǎn)化為有限解或唯一解，具體表現(xiàn)在：波的傳播方向不確定必有兩種可能解波形變化時(shí)間與周期關(guān)系不確定必有系列解波形移動(dòng)距離與波長(zhǎng)關(guān)系不確定必有系列解例 : 一列波在t1時(shí)刻的波形圖如圖中的實(shí)線(xiàn)所示，t2時(shí)刻的波形圖如圖中

7、的虛線(xiàn)所示，已知t=t2- t1=0.5S,求這列波可能的波速？若波速為68m/s ，這列波向哪個(gè)方向傳播？y/cm 5 o 2 4 6 8 10 12 14 x/cm -5 名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁(yè)，共 5 頁(yè) - - - - - - - - - 學(xué)習(xí)必備歡迎下載向右： V=4(4n+1) ，向左： V=4(4n+3) 向左例 : 如圖，一根張緊的水平繩上有相距14m 的 a、 b 兩點(diǎn)， b 點(diǎn)在 a 點(diǎn)的右方，當(dāng)一列簡(jiǎn)諧波沿此繩向

8、右傳播時(shí)，若a 點(diǎn)處于波峰位置時(shí)，b 點(diǎn)恰處于平衡位置，且向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)1.00 秒后， a 位于平衡位置，且向下運(yùn)動(dòng)，而b 點(diǎn)恰處于波谷位置，求這列波可能的波速？(V=14(4n+1)/ (4k+3) 同步訓(xùn)練1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(xiàn)如圖1025 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（）A.這列波的波長(zhǎng)為5cm B.這列波的傳播速度為10m/s C.當(dāng) t=0.7s 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q 第一次到達(dá)波峰D.質(zhì)點(diǎn) Q 到達(dá)波峰時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P 恰好到達(dá)波谷2如圖 1026 所示為一簡(jiǎn)諧波在t1=0 時(shí)刻的波的圖象，波的傳播速度

9、v=2m/s，質(zhì)點(diǎn) M 在平衡位置上，求從t1=0 到 t2=2.45s 這段時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M 通過(guò)的路程和位移各多大？3如圖 1027 所示， A、B 一列簡(jiǎn)諧橫波中的兩點(diǎn)，某時(shí)刻，A 正處于正向最大位移處，另一點(diǎn) B 恰好通過(guò)平衡位置向-y 方向振動(dòng)。 已知 A、B 的橫坐標(biāo)分別為xA=0,xB=70m，并且波長(zhǎng) 符合不等式： 20m80m, 求波長(zhǎng) .四、布置作業(yè)：y/cm2-2OP1 2 3456 7 8910 x/mQy/cmx/m5-500.1M0.30.420406080AOByx/ma b 名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心

10、整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁(yè)，共 5 頁(yè) - - - - - - - - - 學(xué)習(xí)必備歡迎下載典型例題典型例題1關(guān)于波長(zhǎng)的求解繩上有一簡(jiǎn)諧橫波向右傳播，當(dāng)繩上某一質(zhì)點(diǎn)A向上運(yùn)動(dòng)到最大位移時(shí)，在其右方相距0.30m 的質(zhì)點(diǎn) B剛好向下運(yùn)動(dòng)到最大位移. 已知波長(zhǎng)大于0.15m，則該波的波長(zhǎng)等于多少？解：由得：（=0，1，2，3）當(dāng)=0 時(shí)，=0.6 （m ）當(dāng)=1 時(shí)，=0.2 （m ）當(dāng)=3 時(shí)，=0.12 （m ）因?yàn)榇笥?0.5m，故該波波長(zhǎng)可能為0.6m 或 0.2m. 典型例題2關(guān)于波形的變化如圖是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形，已知點(diǎn)此時(shí)向下運(yùn)動(dòng)，則波的傳播方向如何？并畫(huà)出前的波形解：質(zhì)點(diǎn) A向下運(yùn)動(dòng)，由波的成因法或逆向描波法可知該列波向左傳播用特殊點(diǎn)法畫(huà)波形：O點(diǎn)此時(shí)向上，B點(diǎn)此時(shí)在最大值處，故前 O在負(fù)最大位移O，處， B在平衡位置，且向上運(yùn)動(dòng)，按正弦規(guī)律做出如圖中虛線(xiàn)所示的波形用波的平移法：波形傳播特點(diǎn)只要將整個(gè)波形向右平移，也可以得出名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁(yè)，共 5 頁(yè) - - - - - - - - -