波长、频率和波速-说课稿-教案.doc

(完整word)波长、频率和波速 说课稿 教案
波长、频率和波速
教学目标:
1。知道波长、周期、频率、波速的概念和物理意义。
2。掌握波长、频率和波速的关系式,并能应用这些关系式解答有关问题。
3。明确机械波传播过程中的周期性、多解性形成的原因和结果。
重点：波长、频率和波速三个物理量及这三个物理量之间的关系
难点：明确机械波传播过程中的周期性、多解性形成的原因和结果
教学过程：
导入新课：我们拿着绳子的一端上下振动,绳波在绳子上传播.如果改变振动的快慢，即改变机械振动的周期,那么所形成的绳波在绳子上传播的速度改变了吗？波的传播速度与哪些因素有关呢?
1。波长（λ）
（1）定义:在波动中,振动相位总是相同的两个①相邻质点间的距离。
（2)特征:在横波中，两个②相邻波峰或两个③相邻波谷之间的距离等于波长.在纵波中,两个④相邻密部中央或两个相邻疏部中央之间的距离等于波长。
2。周期(T)和频率（f)
(1)定义：波的周期(或频率)即⑤波源的周期(或频率）.
(2）规律：在波动中,各个质点的振动周期(或频率)是⑥相同的，它们都等于⑦波源的振动周期(或频率）.
(3）关系:周期（T）和频率(f)⑧互为倒数（或乘积等于1),即f=.
(4)时空关系:在⑨一个周期的时间内,振动在介质中传播的距离等于一个波长.
3。波速（v)
(1）定义:机械波在介质中传播的速度称为波速.波速等于传播距离（或一个波长)和传播时间(或一个周期）的比值。
(2）定义式:等于波长和频率的乘积，公式为v=λf。这两个公式虽然是从机械波得到的，但也适用于电磁波.
(3）决定因素:机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，在不同的介质中，波速不同,另外,波速还与温度有关。
问题：(1)在一个波长内,如果两个质点在某个时刻位移是相同的，那么这两个质点间的距离是不是一定等于波长?为什么?
（2)如果两个质点相对平衡位置的位移总是相同的，那么这两个质点间的距离是不是一定等于波长?为什么?
解答：（1）不一定;有些质点在某个时刻位移是相同的,但过一段时间后，位移就不一定相同了，所以这样的两个质点间的距离就不一定等于一个波长。
（2)不一定；相对平衡位置的位移总是相同的两个质点间的距离可能是一个波长，也可能是整数个波长.
问题：(1）波的周期（或频率)与传播波的介质有关吗?
(2)根据波长和周期的概念，在波传播过程中怎样把时间和空间联系在一起？
解答：（1)由于波的周期（或频率）就是波源质点振动周期（或频率），所以波的周期（或频率）应由波源决定，与传播波的介质无关。
（2）经过一个周期,波源完成一次全振动,在介质中正好形成一个完整的波形，即在一个周期的时间内，振动在介质中传播一个波长。反之，振动在介质中传播一个波长,所用时间一定是一个周期。
问题:（1)能不能说波速与波长成正比，与频率成正比（或与周期成反比）?
(2)波速与质点的振动速度有什么不同?
（3)波从一种介质进入另一种介质，波长、周期（或频率)和波速会发生变化吗？波速公式v=λf还成立吗?
解答：(1）不能。波速仅由介质本身性质决定,与波长、周期（或频率）、振幅都无关。
（2）波速是振动形式匀速传播出去的速度,始终沿着波的传播方向,在同一介质中大小保持不变;质点振动速度是质点在平衡位置附近做振动的速度,大小、方向均随时间改变。
(3)波从一种介质进入另一种介质，一般来说波长和波速会发生变化，但周期(或频率）是不变的。波速公式v=λf依然成立。
课堂练习：
1。下列对波速的理解正确的是(　　）。
A。波速表示振动在介质中传播的快慢
B.波速表示介质质点振动的快慢
C.波速表示介质质点迁移的快慢
D.波速跟波源振动的快慢无关
【解析】机械振动在介质中传播的快慢用波速表示，它的大小由介质本身的性质决定,与介质质点的振动速度是两个不同的概念，与波源振动快慢无关，故A、D选项正确;波速不表示质点振动的快慢,介质质点也不随波迁移,因此B、C选项错误。
【答案】AD
【点评】波速表示振动在介质中传播的快慢,它由介质性质决定，与波源无关。
2.对于机械波,关于公式v=λf的说法中正确的是（　　).
A.v=λf适用于一切波
B.由v=λf知,f增大，则波速v也增大
C.v、λ、f三个量中，对同一列波来说,在不同介质中传播时保持不变的只有f
D.由v=λf知，波长是2 m的声音比波长是4 m的声音传播速度小2倍
【解析】公式v=λf适用于一切波,无论是机械波还是电磁波,A项正确;机械波的波速由介质本身决定,与波长λ、频率f无关,所以B、D两项错；对同一列波,其频率由波源决定,与介质无关，故C项正确.
【答案】AC
【点评】公式v=λf适用于一切波，波速由介质决定，频率由波源决定，波长由频率与波速共同决定.
3。一简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻其波形如图所示.下列说法正确的是（　　）。

A。由波形图可知该波的波长
B.由波形图可知该波的周期
C.经周期后质点P运动到Q点
D。经周期后质点R的速度变为零
【解析】由题可知,此图是波动图象，由图可以直接看出波长，A对;但得不到周期,B错；又因为知道波的传播方向，则可以得出各质点的振动方向,但质点不会随着波向前传播，所以C错;经周期后质点R到达最低点，速度为0，D对。
【答案】AD
【点评】根据波的图象可以得到波长、振幅、该时刻各质点的位移等信息。

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