《波长频率和波速》示范教案.docVIP

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；培养学生阅读材料、识别图象、钻研问题的能力． 　　教师用计算机幻灯（PPT）展示简谐横波的图象，如图所示： =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。 　　 =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 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。 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： ，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 。 ，振动在介质中的传播的距离等于一个波长 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 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? 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 就可以求出波速 .由图可以知道波长 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( )，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18 cm( )，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？ 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)) 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，波的传播速度v=2m/s，质点M在平衡位置上，求从t1=0到t2=2.45s这段时间内，质点M通过的路程和位移各多大？ 3．如图10－27所示，A、B一列简谐横波中的两点，某时刻，A正处于正向最大位移处，另一点B恰好通过平衡位置向-y方向振动。已知A、B的横坐标分别为xA=0,xB=70m，并且波长λ符合不等式：20mλ80m,求波长λ. 四、布置作业： 典型例题 典型例题1——关于波长的求解 A向上运动到最大位移时，在其右方