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正文

波速与波长、频率的关系

【教学目标】

1．知识目标：

（1）知道什么是波的波长，能在波的图像中找出波长。

（2）知道什么是波传播的周期（或频率），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（或频率）和波速之间的关系，能用它解决实

（4）能从某一时刻的波的图像和波的传播方向，正确画出下一时刻和前一时刻的波的图像。

2．能力目标：

（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。

3．情感、态度和价值观目标：

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。

【教学重难点】

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1．波速、周期（频率）的决定因素以及公式2．画出某时刻波形的技能。

3．多解的成因与解的确定方法。

的理解与应用。

【教学过程】

一、复习并引入新课

师：波动图像与振动图像的主要异同有什么？

生：回忆上节课所学回答问题。

师：与振动过程相比，波动过程要多出一种运动形式，那就是振动在空间的传播，因此描述波动就需要更多的概念，本节课我们就学习描述波动的概念，同时进一步研究波动的运动规律。

二、新课教学

第一部分内容：波长、频率、波速的学习

师：自学课文5分钟（例题除外），准备回答以下问题：

（一）波长

1．教材上是怎样定义波长的？还可以怎样定义？波长用什么字母表示？

2．图-1所示的波形中ab、ac、ad、ae各线段哪一个是波长，哪一个不是波长，为什么？

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质点f、g、h分别到哪个质点的距离为波长？在图-1中标出。（安排此题的目的是为了理解波长的定义，尤其是理解“总是相同”和“相邻”的含义。）

3．在纵波中一般如何找波长？

（二）周期与频率

1．什么是波的周期与频率，它与波源的周期、频率是什么关系。

2．如果说周期显示出波动过程时间的周期性，那么波长显示出波动过程什么的周期性？

（三）波速

1．什么叫波速？波形向前平移的速度等于波速吗？（因为波的形状平移常常被用来解决问题，所以提出此问题为解决具体习题做准备。）

2．如何计算波速的大小？能否说明为什么。

3．波速、频率的决定因素分别是什么？一列波从一种介质传入另一种介质时，波速、频率、波长如何变化？

教师组织生、生之间讨论交流回答问题，同时分别在空白处或图上作答。

（四）画出下（前）一时刻波的图像

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建议总结出以下规律：

1．空间周期性

在波的图线上，凡平衡位置坐标之差为波长整数倍的质点在同一时刻的振动物理量完全相同；坐标之差为半波长奇数倍的质点在同一时刻的振动物理量大小完全相同，方向相反（针对矢量）。所以两个振动关系确定的质点间的距离与波长的关系不确定。

2．时间周期性

波动中各质点的振动都是周期性的，因此每隔一个周期波动图重复一次，所以在明确了两个时刻的波动图像关系后，不能确定两个时刻的时间间隔与周期的关系。

3．一些已知条件的不确定性也可以造成多解。

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