2019-2020年高中物理 波长、频率和波速教案 新人教版选修3

1、2019-2020年高中物理波长、频率和波速教案新人教版选修3教学目的1知道什么是波的波长，能在波的图象中求出波的波长。2知道什么是波传播的周期（频率），理解周期（频率）与质点振动周期（频率）的关系。3理解决定波的周期（频率）的因素，并知道其在波传播过程中的特点。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。教具波动演示仪、演示波的图象用的教学微机软件。教学过程引入新课在物理中，一些物理现象、过程、规律等，都需要用物理量进行描述同样的，机械波及其传播过程，同样需要一些物理量进行描述在上一节我们认识和理解波的图象的基础上，这节课，我们来学习和研

2、究描述波的几个物理量，即波长、频率和波速。进行新课【板书】第三节波长、频率和波速一、波长（入）.在教材中的图105可以看出，由质点1发出的振动传到质点13，使质点13开始振动时，质点1完成一次全振动，因而这两个质点的振动步调完全一致.也就是说，这两个质点在振动中的任何时刻，对平衡位置的位移大小和方向总是相等的.我们就把这样两个质点之间的距离叫做波长.【板书】1.什么叫波的波长？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，叫做波的波长.对于波长这个物理量，我们还需要结合波的图象，进一步加深理解【板书】2. 几点说明.要理解“位移总是相等”的含义.这里要求的是每时每刻都相等.如图10

3、10所示.如EF两点在图示的时刻位移是相等的，但过一段时间后，位移就不一定相等，所以E、F两点间距离不等于一个波长.【板书】（1）“位移总是相等”的的含义是“时时刻刻都相等”.从波的图象中不难看出，位移总是相等的两个质点，其速度也总是相等的.【板书】（2）位移总是相等的两个质点，速度也总是相等的.在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长.在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长.【板书】（3）A、B两点间与C、D两点间距离都为一个波长.结合图10-10，我们可以看到，相距入2的两质点振动总是相反的.进而可以总结出这样的结论：相距入整数倍的两质点振动步调总是相同的；相

4、距入2奇数倍的两质点振动步调总是相反的【板书】（4）相距入2两质点振动步调总是相反的.（5）相距入整数倍两质点振动步调总是相同的；相距A2奇数倍两质点振动步调总是相反的.在波的传播过程中，由于波源质点的振动，而带动相邻的质点依次振动，各个质点振动的周期与频率，都与波源质点的相同，所以波的传播是具有周期性的因此，为了描述波的传播过程，还需要引入物理量周期和频率【板书】二、周期（T）、频率（f）.波源质点振动的周期（或频率）也就是波传播的周期（或频率）【板书】1.什么是波的周期（或频率）？波源质点振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）对于波的周期（或频率）我们也需要理解几个问题.【板书】2.几

5、点说明.由于波的周期（或频率）就是波源质点振动的周期（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.【板书】（1）同一种波在不同介质中传播时周期（或频率）保持不变.由教材中图105可以看到，波动每经过一个周期的时间，波就沿传播方向传播一个波长距离【板书】（2）每经历一个周期，波就沿传播方向传播一个波长的距离.从波的图象变化情况，我们可以看到，每经历一个周期，原来时刻的波形图形状不会发生改变，这正体现了波动的周期性.【板书】（3）每经历一个周期，原有的波形图不改变.波源质点做简谐振动时，在它的带动下，介质中的各个质点先后从平衡位置开始做简谐运动.这种振动状态在介质中就由近及远

6、地向前传播出去.由此我们看到，波的传播是有一定速度的.【板书】三、波速（v）1. 什么叫波速？波速的含义和物体运动速度的含义是相同的.波速描述的是振动在介质中传播的快慢程度.【板书】单位时间内振动所传播的距离叫做波速.即v=s/t.对于物理量波速，我们也需要理解一些有关的问题.【板书】几点说明.同一振动在不同介质中传播的快慢程度是不同的，也就是说，同一列波在不同介质中传播的速度不同.由此我们还可以想到，在同一种均匀介质中，同一列波的速度应是不变的.【板书】（1）波速的大小由介质的的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同一列波在同种均匀介质中是匀速传播的，即s=vt.波速和质点振动的速度有着

7、完全不相同的含义.前者在同种均匀介质中具有某一定值，后者的大小和方向都是随时间改变的.【板书】（3）要区分波速与质点振动速度的含义.由波长、周期（或频率）和波速的定义，我们可以看到三者有着一定的联系.【板书】四、波长、周期（或频率）和波速的关系.在波动中，每经过一个周期T,振动在介质中传播的距离等于一个波长A由此我们可以找到入、T（或f）和v三者的关系.【板书】1.v=A/T.由于周期T和频率f互为倒数（即f=1/T）,所以V、入与f还应有如下的关系【板书】2.v=Af.由上式我们还可以这样理解波速这个物理量，波速等于波长和频率的乘积.这个关系虽然是从机械波得到的，但是它对于我们以后要学习的电

8、磁波、光波也是适用的.对于式v=A/T或v=Af,我们不但要理解，还要能应用它们解决实际的问题为了加深对以上两式的理解和提高应用以上两式分析问题和解决问题的能力，下面我们一起分析和研究一道习题【例题】如图1011中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线.经后，其波形如图中虚线所示设tV2T(T.为波的周期).(1) 如果波是向右传播的，求波的周期和波速(2) 如果波是向左传播的，求波的周期和波速.分析：根据题意，由于AtV2T，所以经过=0.5s的时间，波传播的距离不可能大于两个波长.如果波向右传播，图中的波峰1可能到达虚线的波峰3或波峰5.如果波向左传播，图中的波峰1可能到达虚线的波峰2或波

9、峰4.根据波在一个周期内要传播一个波长的距离，就可以求出周期T,进而可求出波速v.解：(1)如果波是向右传播的，应有T=4At/(3+4n)(n=0.1)由式v=A/T可得当n=0时：Ti=2/3svi=36m/s当n=1时：T2=2/7sv2=84m/s此题还可以用其它方法求解，请同学们课下去讨论、去思考.2019-2020年高中物理测定电源电动势和内阻教案人教版二册一、教学目标1. 使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。2. 学会利用图线处理数据的方法。3. 使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯

10、、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。二、重点、难点分析1. 重点：利用图线处理数据。2. 难点：如何利用图线得到结论以及实验误差的分析。三、教具：电流表，电压表，滑动变阻器，开关，两节电池，电池盒，一小电阻(可充当电源内阻)，导线若干。四、教学过程设计(一) 引入新课提出问题：现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？学生讨论后，得到的大致答案为：由闭合电路的欧姆定律可知E=I(R+r)或E=U+lr，只需测出几组相应的数值便可得到，可以采用以下的电路图：这几种方法均可测量，今

11、天我们这节课选择用测量的这一种。(二) 主要教学过程1实验原理：闭合电路欧姆定律E=U+Ir2实验器材：学生回答：测路端电压；测干路电流，即过电源的电流。需测量的是一节干电池，电动势约为1.5V，内电阻大约为零点几欧。电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定，看看我们用到的电路图里面、各需测的是什么？提出问题：选用电路图时，还可将接在外面，原则上也是可以的，那么我们在做实验时是否两个都可以，还是哪一个更好？为什么？学生回答：两种方式测量都会带来误差。采用图1示数准确示数偏大采用图2示数准确示数偏小选用哪种方式，要根据实际测量的需要确定，现在要想测出电源的内阻，如果采用图2方式

12、，最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和，而两者相差又不太多，这样一来误差就会比较大，所以应采用图1的电路图。明确各仪器的规格：电流表00.6A量程，电压表03V量程。滑动变阻器050Qo此外，开关一个，导线若干。3数据处理：原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，我们可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题。明确： 图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：当电流强度I增大时，路端电压U将随之减小，U与I成线性关系，U=E-Ir。也就是说它所反映的是电源的性质，所以也叫电源的外特性曲线。 电阻的伏安特性曲线中，U与I成正比，前提是R保持一定，而这里的

13、U-I图线中，E、r不变，外电阻R改变，正是R的变化，才有I和U的变化。实验中至少得到5组数据，画在图上拟合出一条直线。要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。讨论：将图线延长，与横纵轴的交点各代表什么情况？归纳：将图线两侧延长，分别交轴与A、B点。A点意味着断路情况，它的纵轴截距就是电源电动势E，B点意味着短路情况，它的横坐标是I=,r=说明：A、B两点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，计算r时选取直线上相距较远的两点求得。4误差分析：实验中的误差属于系统误差，请同学们进一步讨论，得到的数值是偏大还是偏小？（提示：利用图线及合理的推理）可以请