波长频率和波速示范教案.docx

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：=0、=0.1、=0.2、=0.3、=0.4、=0.5、=0.6这些质点的振动方向如何？请学生回答。
学生回答：
=0向下振动；=0.1速度等于0；=0.2向上振动；=0.3速度等于0；=0.4向下振动；=0.5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。
教师总结：这就是波长，用表示，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、符号表示：
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。教师用横波演示器给学生讲解：经过一个周期，振动在介质中的传播的距离等于一个波长；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：
二、总结出波长、频率和波速的关系：
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.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＝0.5s，由图可以知道波的传播距离，由公式就可以求出波速.由图可以知道波长，由公式就可以求出周期．
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(个波长)，由此可求出波速为
＝0.12m/s
波的周期为：
2.00s
2、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18cm(个波长)，由此可求出波速为
=0.36m/s
波的周期为：
0.67s
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：
⒈波的传播方向不确定必有两种可能解
⒉波形变化时间与周期关系不确定必有系列解
⒊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Δt=t2-t1=0.5S,求
①这列波可能的波速？
②若波速为68m/s，这列波向哪个方向传播？
y/cm
5

o2468101214x/cm
-5

①向右：V=4(4n+1)，向左：V=4(4n+3)
②向左
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点恰处于波谷位置，求这列波可能的波速？(V=14(4n+1)/(4k+3))

ab

同步训练
1．由原点O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10－25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（）
这列波的波长为5cm
这列波的传播速度为10m/s
当t=0.7s时，质点Q第一次到达波峰
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t1=0时刻的波的图象，波的传播速