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1教科版选修3-4

PAGE4-波速与波长、频率的关系教学目标：（一）学问与技能1、理解波长、频率和波速的物理意义。2、理解波长、频率和波速之间的关系。（二）过程与方法 1、能够在波的图象中找到波长。2、学会运用波长、频率和波速之间的关系进行计算和分析问题。（三）情感、看法与价值观通过对波的多解性问题的探讨，使学生知道解决问题时要全面分析。教学重点：理解波长、频率和波速的物理意义以及它们之间的关系。教学难点：学会用波长、频率和波速之间的关系进行计算和分析问题。教学方法:探讨、讲解、练习教学用具：多媒体实物投影仪、课件教学过程：（一）引入新课在物理中，一些物理现象、过程、规律等，都须要用物理量进行描述。同样，机械波及其传播过程，也须要一些物理量进行描述。这节课，我们来学习和探讨描述波的几个物理量，即波长、频率和波速。（二）新课教学1、波长用多媒体课件展示下列过程：x/cmx/cmy/cm0v123456视察哪些点的振动步调完全一样？①分别视察质点0、1、2、3、4、5、6的起振方向如何？②细致视察质点0和质点4；质点1和5；2和6的振动状态（包括速度的方向及位移），有什么关系？学生视察后，探讨总结，得到：振动步调一样。老师：在波的传播过程中，有一些质点，在振动中的任何时刻，对平衡位置的位移大小和方向都是相等的。沿波的传播方向，随意两个相邻的同相振动的质点间的距离叫做波长（常用λ表示）通常用λ来表示波长。投影:如图所示，为某时刻一列简谐横波的的波形图：（2）对于横波，相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于波长。（3）对于纵波，相邻的两个密部中心或相邻的两个疏部中心之间的距离等于一个波长。2、振幅在波动中，若不考虑阻力，各质点离开平衡位置的最大距离都相等，都等于振源的振幅，称为波的振幅。振幅越大，振动的能量越大，机械波传递的能量也越大。3、频率投影（1）在波动中，各个质点的周期和频率有什么关系？与波源的周期和频率有什么关系？（2）在课件展示的图中，质点1产生的振动，经过多长时间传到质点5？（3）质点1与质点5之间的距离与波长有什么关系？学生解答投影思索题（1）在波动中，各个质点的振动周期（或频率）是相同的，都等于波源的振动周期（或频率）。（2）由质点1发出的振动，经过1个周期传到质点5。（3）质点1和质点5间的距离正好等于1个波长。推理归纳由上述思索题，我们可以得到：（1）波的周期和频率也就是波源的周期和频率、波源做一次全振动，在介质中正好形成一个完整的波形，所以波的频率反映了每秒内形成完全波的个数。（2）在一个周期的时间内，振动在介质中传播一个波长。［分析］由于在1个周期的时间内，振动在介质内传播的距离等于1个波长。所以波的传播速度为：。3、波速老师：振动在介质中传播的速度，叫做波速。上式既适用于机械波，也适用于以后要学习的电磁波、光波。老师：引导学生阅读教材，回答下列问题：①波的频率与什么有关？②波速与什么有关？③波速与质点的振动速度有什么不同？学生探讨后，回答，老师总结：①波的频率仅由波源确定，与介质无关。②波速仅由介质性质确定，与波的频率、质点的振幅无关。③波速与质点振动速度的区分：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旁边做振动的速度，大小、方向均随时间变更。4、关于波长、频率和波速之间关系的应用（三