《波长频率和波速》示范教案

1、第三节：波长、频率和波速示范教案教学目标（一）知识目标1、掌握波长、频率、波速的物理意义;2、能在机械波的图象中识别波长；3、掌握波长、频率和波速之间的关系，并会应用这一关系进行计算和分析问题;（二）能力目标：培养学生阅读材料、识别图象、钻研问题的能力.教学重点：波长、频率和波速之间的关系教学难点：波长、频率和波速之间的关系教学方法：讨论法教学用具：横波演示器、计算机多媒体教学步骤一、引入新课教师用计算机幻灯（PPT）展示简谐横波的图象，如图所示：教师提问： 或=0、= =0.1 > 工=0.2、£=0.3、靠=0.4、K=0.5、=o.6这些质点的振动方向如何请学生回答。学生

2、回答：或=0向下振动；五=0.1速度等于0;花=0.2向上振动；然=0.3速度等于0;篮=0.4向下振动；=5.5速度等于0; =0.6向上振动教师提问：在这些质点中振动相同的是哪些点学生回答：=0 = =0.4向下振动、=0.2 = =0.6向上振动、=0.1 = =0.3 = =0.5速度等于0。教师提问：在以上三组相同中又有什么不同呢学生回答：前两组的质点的振动是完全相同，后一组有不同的。教师提问：振动完全相同指什么学生回答：指：质点的位移、回复力、加速度、速度都相同。教师提问：相邻的振动完全相同的质点间的水平距离都相等吗请学生讨论。教师可在教室里指导个别学生，并与学生讨论学生提出的问题

3、。教师总结：这就是波长，用 2表示，单位是米教师板书：一、波长：在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离，叫波长1、单位：米2、符号表不-f-教师提问：设波源的振动频率(周期)是 ，,则波传播的频率和周期是多少学生回答：也是教师提问：为什么请学生讨论教师总结：因为每个质点都在做受迫振动，所以每个质点的振动频率或周期也是(门。教师用横波演示器给学生讲解：经过一个周期T ,振动在介质中的传播的距离等于一个波长兄；经过半个周期，振动在介质中的传播的距离等于半个波长；经过四分之一个周期，振 动在介质中的传播的距离等于一个波长的四分之一。教师板书：V = = AJ二、总结出波长、频率和波

4、速的关系：丁三、应用例题：如图中的实线是一列简谐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.设该波的周期 丫大于0.5s .(1)如果波是向左传播的，波速是多大？波的周期是多大？(2)如果波是向右传播的，波速是多大？波的周期是多大？分析：根据题意，这列波的周期大于0.5s ,所以经过0.5s的时间，这列波传播的距离不可能大于一个波长 工.当波向左传播时，图中的波峰 1只能到达波峰2,而不可能向左到达更远的波峰.当波向右传播时，图中的波峰1只能到达波峰3,而不可能向右到达更远的波峰.已知传播的时间为 总=0.5s ,由图可以知道波的传播距离 S ,由公式T 三支江 就可以 求出波

5、速 匕由图可以知道波长 工，由公式期三工/,就可以求出周期解:1、如果波是向左传播的，从图可以看出，虚线所示的波形相当于实线所示的波形向左移动了 6cm（ 1/4个波长），由此可求出波速为 n 尸=0.12m/s 波的周期为: 一一2.00s2、如果波是向右传播的，从图可以看出，虚线所示的波形相当于实线所示的波形向右移动了 18 cm（ 3/4个波长），由此可求出波速为一 : ？=0.36m/s波的周期为:波动问题的多解性:波在传播过程中由于时间上的周期性、空间上的周期性、及传播方向的双向性是导致波 动问题的多解性的原因，若加限定条件，可使无限解转化为有限解或唯一解，具体表现在:L波的传播方向

6、不确定必有两种可能解2 .波形变化时间与周期关系不确定必有系列解3 .波形移动距离与波长关系不确定必有系列解例：一列波在t1时刻的波形图如图中的实线所示，t2时刻的波形图如图中的虚线所示，已知 A t=t2- ti=0.5S,求这列波可能的波速 若波速为68m/s ,这列波向哪个方向传播ycm向右:o后I左V=4(4n+1),向左：V=4(4n+3)10 12 14 x/cm例：如图，一根张紧的水平绳上有相距14m的a、b两点，b点在a点的右方，当一列简谐波沿此绳向右传播时，若 a点处于波峰位置时，b点恰处于平衡位置，且向下运动，经过 1.00秒后，a位于平衡位置，且向下运动，而 b点恰处于波

7、谷位置，求这列波可能的波速 (V=14(4n+1)/ (4k+3)同步训练1.由原点。处的波源发生的一列简谐波沿x轴正向传播，在t=0时刻的波形曲线如图1025所示，已知这列波的质点P连续出现两次波峰的时间间隔为0.4s,则（）A.这列波的波长为5cmB.这列波的传播速度为10m/sC.当t=0.7s时，质点Q第一次到达波峰D.质点Q到达波峰时，质点 P恰好到达波谷2 .如图10 26所示为一简谐波在ti=0时刻的波的图象，波的传播速度v=2m/s,质点M在平衡位置上，求从 ti=0到t2=2.45s这段时间内，质点 M通过的路程和位移各多大3 .如图1027所示，A、B 一列简谐横波中的两点

8、，某时刻，A正处于正向最大位移处，另一点B恰好通过平衡位置向-y方向振动。已知A、B的横坐标分别为XA=0,xB=70m,并且 波长入符合不等式：20m入80m,求波长入.四、布置作业：典型例题典型例题1关于波长的求解绳上有一简谐横波向右传播，当绳上某一质点 A向上运动到最大位移时，在其右方相距0.30m的质点B刚好向下运动到最大位移.已知波长大于0.15m,则该波的波长等于多少1 = 天,KT王=（"十 一）工网+ 解：由2 得:2 ?（我=0, 1, 2, 3）当理=0时，*=0.6 （ m）当网=1时，丸=0.2 （ m）当用=3时，义=0.12 （m）因为工大于0.5m,故该波波长可能为 0.6m或0.2m.典型例题2关于波形的变化如图是一列简谐波在某一时刻的波形，已知7月点此时向下运动，则波的传播方向如何并画出7/4前的波形.解：质点A向下运动，由