2024-2025学年高中物理第二章机械波2波速与波长频率的关系教案教科版选修3-4

PAGE3-波速与波长、频率的关系一、教学目标【学问与技能】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、周期和波速之间的关系，能用它解决实际问题。【过程与方法】1.通过对波长、频率和波速等概念的自学和探讨培育学生的自学实力与理解实力。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探讨，训练学生全面、周密思索问题的素养。【情感看法与价值观】体会波动过程的重复之美，体验周密思索问题实力的重要性。教学方法：探讨法教学用具：计算机多媒体教学过程：复习引入新课给出1/4个周期的波动图象,叫同学画1/2个周期,3/4个周期,1个周期图像。5/4个周期图像，依据简谐横波的图象，依据振动特点得到波长定义。新课(一)波长带领同学分析振源振动一个周期后,质点四起先运动,分析振源和质点4以后的运动状况,得到波长的定义.并总结.1、定义:在波动中，振动相位总是相同的两相邻质点间的距离叫做波长。通常用λ表示。2、物理意义：反映了波动在空间上的周期性再通过分析其他点的运动状况分析得到以下留意(1)、“相位总是相同”的含义是“任何时刻质点相对平衡位置的位移的大小和方向总是相等。”(2)、留意“相邻”二字。分析横波纵波特点得到：3在横波中，两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离等于波长。4在纵波中，两个相邻的密部中心(或疏部中心)之间的距离等于波长。同相点：相距为整数个波长(nλ)的两质点的振动完全相同,称同相点。反相点：相距为半波长的奇数倍(2n+1)λ/2的两质点的振动完全相反，称反相点。（二）周期和频率分析图像上每个特别质点的振动周期关系一样，并分析质点振动一个周期波在传播方向上传播一个波长的距离定义：波的周期（或频率）就是波源或各个质点振动的周期（或频率）。。1、波在全部介质中传播时周期（或频率）保持不变；2、每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个波长的距离。3、每经验一个周期，原有的波形图不变更。（三）波速波源质点作简谐运动时，在它的带动下，介质中的各个质点先后从平衡位置做简谐运动。这种状态在介质中就由近及远地向前传播出去。由此我们看到，波的传播是有肯定速度的。概念:是单位时间内振动所传播的距离.即公式物理意义:反映波在介质中传播快慢的物理量。确定因素：介质与波长、频率关系：v=λ/TV=λf机械波从一种介质进入另一种介质时，波速v发生变更，频率f不变，波长λ也发生变更。二课堂巩固练习通过幻灯片展示例1：如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，其波形如图中虚线所示．

（1）假如波是向左传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？

（2）假如波是向右传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？分析：教学生从波传播的时间的周期性和空间的周期性去分析。两种方法。解决问题（1）若波沿x轴左传播，则时间t=nT+T/4，得T=4t/4n+1，n=0，1，2，3，…

波速为v=λ/T＝0.48n+0.12m/s，n=0，1，2，3，…

（2）若沿x轴负方向传播，则时间为t=3/4T+nT，得T＝24n+3s，n=0，1，2，3，…

波速v=λ/T＝0.48n+0.36m/s，n=0，1，2，3，…

答：（1）沿x轴左传播时，波的传播速度为（0.48n+0.12）m/s，n=0，1，2，3，…周期为24n+1，n=0，1，2，3，…．

（2）沿x轴右传播时，波的传播速度为（0.48n+0.36）m/s，n=0，1，2，3，…．周期为24n+3；n=0，1，2，3，（三）课堂总结1、