2. 波速与波长、频率的关系课程导入

2.2

波速与波长、频率的关系

（教科版高中物理选修3-4

共1课时）

1教学目标

[学习目标] 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），理解周期与质点振动周期的关系。

③理解决定波的周期的因素，并知道其在波的传播过程中的特点。

④理解波长、周期（频率）和波速的物理意义及它们之间的关系，并会应用这一关系进行计算和分析实际问题。

2学情分析

学生已经掌握波的概念，理解了波的形成过程。知道了波在同种均匀介质中是匀速传播，匀速运动的位移关系。另学生在数学课上正弦函数图像已经掌握，并能够用图像描述波。

3重点难点

[学习重点]：理解波长、周期（频率）和波速的物理意义及它们之间的关系，并会应用这一关系解决实际问题。

[学习难点]：能运用波长、频率和波速的关系解决实际问题

4教学过程

学情分析

前面同学知道了波的形成过程,对波有了基本的了解。这节课通过对波长、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,是同学们对波有更深入的理解。

3重点难点

教学重点:理解波长、周期(频率)和波速的物理意义及它们之间的关

,并会应用这一关系进行计算和分析实际问题。

教学难点:多解的成因与解的确定方法

4教学过程

4.1第一学时

4.1.1教学活动

活动1【导入】复习导入

1 什么是波的图像? 2 已知波的传播方向如何判断质点的振动方向? 活动2【活动】观看视频动画

观察质点1和质点13的振动特点

活动3【讲授】波长的概念

一、波长(λ) 1、概念:在波动中对平衡位置的位移总是相等(包括大小和方向)的两相邻质点间的距离叫做波的波长。

2、注意事项: (1)“位移总是相等”的含义是“每时每刻都大小相等,方向相同”; (2)“位移总是相等的两个质点”,即不论什么时候,振动步调完全一致,称为同相点。任意两个同相点间的距离为波长的整数倍,相邻的两个同相点间的距离等于一个波长; (3) “位移总是相反的质点”,振动步调完全相反,称为反相点。任意两个反相点间的距离为半波长的奇数倍,相邻的两个反相点间的距离等于半个波长;

(4)在波的传播方向上相距波长整数倍的两质点(同相质点)的振动步调总是相同的,相距半波长奇数倍的两质点(反相质点)振动步调总是相反的; (5)在横波中,两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离等于波长;在纵波中,两个相邻的密部(或疏部)之间的距离等于波长。

活动4【活动】观看视频

观看视频:仔细观察波在空间和时间上的周期性

活动5【讲授】周期和频率的概念

二、周期(T)和频率( f ) 1、波的周期(或频率):波源振动的周期(或频率)就是波的周期(或频率)。

2、注意事项: (1)波的周期(或频率)等于波源的振动周期(或频率); (2)波的周期(或频率)由波源决定,同一列波在不同介质中传播时周期(或频率)保持不变; (3)每经历一个周期的时间,波就沿传播方向传播一个波长的距离; (4)每经历一个周期,原有的波形图不改变。

活动6【活动】推导波长波速频率的关系

学生上黑板推导

活动7【讲授】波长频率和波速的关系

三

波长频率和波速的关系

1 单位时间内振动传播的距离,反映振动在介质中传播快慢

2波速等于波长和频率的乘积

活动8【练习】学生练习

1、关于简谐波说法中正确的是（

）

A．两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长

B．任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长

C．波动在一周期内向前传播的距离等于波长

D．在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长

2、关于波速说法错误的有（

）

A．波速由介质和波源共同决定

B．提高振源频率，波的传播速度将增大

C．同时在空气中传播两列声波，波长较大的声波传播较快

D．频率大的声波在空气中传播的波长越短

E．波速反映了介质中质点振动的快慢

F．波速反映了振动在介质中传播的快慢

3、关于v=fλ和v=λ/T说法正确的是（

）

A．它们适用于一切波（包括电磁波、光波）

B．同一列波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时保持不变的只有f C．由v=fλ可以看出，波速与频率成正比

D．由两式得出同类波在同一种介质中传播时，波长和频率成反比，与周期成正比

4、一列横波沿直线传播，在传播方向上有A、B两点，相距1.2m，当波刚好到达B点时开始

计时，已知4秒内，A位置的质点完成8次全振动，B位置质点完成10次全振动。这列波的波长为多少？频率为多少？速度为多少？

活动9【练习】学生练习

例题2:下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,其波形如图中的虚线所示。设该波的周期T大于0.5s。

(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?(图见课本)

活动10【活动】总结

学生总结本节课所学内容,教师补充