2. 波速与波长、频率的关系教学内容概述

《波长、频率和波速》教学设计

一、教学目标

【知识与技能】

1.知道什么是波的波长，能在波的图象中求出波长。

2.知道什么是波传播的周期(频率)，理解各质点振动周期与波源振动周期的关系。

3.知道波速的物理意义，理解波长、周期和波速之间的关系，能用它解决实际问题。

【过程与方法】

1.通过对波长、频率和波速等概念的自学和讨论培养学生的自学能力与理解能力。

2.通过画出下一时刻或前一时刻波形的训练，提高绘图技能，同时体会波动的时间和空间周期性。

3.通过对波动问题多解性的讨论，训练学生全面、周密思考问题的素质。

【情感态度与价值观】

体会波动过程的重复之美，体验周密思考问题能力的重要性。

教学方法：讨论法

教学用具：计算机多媒体

教学过程：

一、

复习引入新课

给出1/4个周期的波动图象,叫同学画1/2个周期,3/4个周期,1个周期图像。5/4个周期图像，根据简谐横波的图象，根据振动特点

得到波长定义。

二、

新课

( 一

)波长

带领同学分析振源振动一个周期后,质点四开始运动,分析振源和质点4以后的运动情况,得到波长的定义.并总结. 1、定义:在波动中，振动相位总是相同的两相邻质点间的距离叫做波长。通常用λ

表示。

2、

物理意义

：反映了波动在空间上的周期性

再通过分析其他点的运动情况分析得到以下注意

(1)、“相位总是相同”的含义是“任何时刻质点相对平衡位置的位移的大小和方向总是相等。”

(2)、注意

“相邻”二字。

分析横波纵波特点得到：

3在横波中，两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离等于波长。

4在纵波中，两个相邻的密部中心(或疏部中心)之间的距离等于波长。

同相点：相距为整数个波长(nλ)的两质点的振动完全相同,称同相点。

反相点：相距为半波长的奇数倍

(2n+1)λ/2的两质点的振动完全相反，称反相点。

（二）周期和频率

分析图像上每个特殊质点的振动周期关系一致，并分析质点振动一个周期波在传播方向上传播一个波长的距离

定义：波的周期（或频率）就是波源或各个质点振动的周期（或频率）。

。

1、波在所有介质中传播时周期（或频率）保持不变；

2、每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个波长的距离。

3、每经历一个周期，原有的波形图不改变。

（三）波速

波源质点作简谐运动时，在它的带动下，介质中的各个质点先后从平衡位置做简谐运动。这种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。

概念:是单位时间内振动所传播的距离.即公式

物理意义:反映波在介质中传播快慢的物理量。

决定因素：介质

与波长、频率关系：v=λ/T

V=λf 机械波从一种介质进入另一种介质时，波速v发生变化，频率f不变，波长λ也发生变化。

二

课堂巩固练习

通过幻灯片展示

例1：如图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形曲线．经0.5s后，其波形如图中虚线所示．

（1）如果波是向左传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？

（2）如果波是向右传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？

分析：教学生从波传播的时间的周期性和空间的周期性去分析。两种方法。解决问题

（1）若波沿x轴左传播，则时间

t=nT+T/4，得

T=4t/4n+1，n=0，1，2，3，…

波速为

v=λ/T＝0.48n+0.12m/s，n=0，1，2，3，…

（2）若沿x轴负方向传播，则时间为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轴左传播时，波的传播速度为（0.48n+0.12）m/s，n=0，1，2，3，…周期为24n+1，n=0，1，2，3，…．

（2）沿x轴右传播时，波的传播速度为（0.48n+0.36）m/s，n=0，1，2，3，…．周期为24n+3；n=0，1，2，3，

（三）课堂总结

1、

只是波速的定义式，并非函数式，定义的引出可与机械运动速度公式做类比。

2、波的频率由波源决定，波速只与介质有关。

3、解决波的传播问题，必须考虑多解性。

（四）作业

课时练