波长、频率和波速教案.doc

10.31波长、频率和波速

一、教学目标
1、知识目标：
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），理解周期与质点振动周期的关系。
③理解决定波的周期的因素，并知道其在波的传播过程中的特点。
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。
2、能力目标：
学会应用波长、周期（频率）和波速的关系分析解决实际问题的方法。
二、教学重点：
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。
三、教学方法：
实验演示和多媒体辅助教学
四、教具：
波动演示仪、演示波的图象用的教学课件、计算机、大屏幕
五、教学过程：
（一）引入新课
在物理中，一些物理现象、过程、规律等，都需要用物理量进行描述。同样，机械波及其传播过程，也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，我们来学习和研究描述波的几个物理量，即波长、频率和波速
【板书】第三节波长、频率和波速
（二）进行新课
【板书】一、波长（λ）
在教材中的图10-5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，至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、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“位移总相等”的含义。这里要求的是每时每刻都相等。如图10-10所示，如E、F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两点的距离就不等于一个波长。
【板书】（1）“位移总相等”的含义是“每时每刻都相等”。
从波的图象中不难看出，位移总相等的两个质点，其速度也总是相等的。
【板书】（2）位移总相等的两个质点，其速度也总是相等的。
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也等于波长。
结合图10-10，我们可以看到，相距λ/2的两个质点振动总是相反的。进而可以总结出这样的结论：相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的；相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。

【板书】（3）相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的；相距λ/2奇数倍的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，都与波源质点的振动周期和频率相同。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（频率）。
【板书】1、波源质点振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）。
关于波的周期（或频率）我们也需要理解几个问题。
【板书】2、几点说明
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。
【板书】（1）、同一种波在同一种介质中传播时周期（或频率）保持不变。
由教材中图10-5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的距离。
【板书】（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。
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，波的传播是有一定速度的。
【板书】三、波速（v）
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】1、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，我们也许要理解一些有关的问题。
【板书】2、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，在同一均匀介质中，同一列波的波速应是不变的。
【板书】（1）波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同。
（2）一列波在同一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完全不同的含义。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