波长频率和波速示范教案
高中物理第十二章机械波3波长频率和波速课堂互动学案选修3_4
3 波长、频率和波速课堂互动三点剖析1.频率、波长和波速间的定量关系及决定因素定量关系是:v=fλ T v λ=频率、波长、波速的决定因素:尽管周期(或频率)与波速可由上面公式计算,但不能认为周期(或频率)由波长、波速决定;也不能认为波速由周期(或频率)、波长决定。
因为它们都是确定的,其中波的周期(或频率)取决于波源的周期(或频率)。
而波速由介质本身性质决定(一般说来,固体中波速较大,液体中次之,气体中波速最小),不同频率的同类机械波在相同介质中传播速度相等,在不同介质中传播速度会不同。
注意同频率的横波和纵波在相同介质中传播速度不相同。
由公式可知:只要f 、v 其中一个发生变化,λ必然发生变化,而保持v=λf 的关系,故波长由波源和介质共同决定。
如波由一种介质进入另一种介质时,其频率不变,都等于波源的振动频率,但波速和波长要发生变化。
2.波速与质点振动速度的区别波速由介质的性质决定,与波的频率、质点的振幅无关,在同一种均匀介质中波速为一定值;波速与质点的振动速度是两码事,波速是振动形式匀速传播出去的速度,方向与波传播方向相同,质点的振动速度是质点在平衡位置附近振动时的速度,大小、方向均随时间改变。
波的传播过程就是振动状态的传播过程。
根据Δs=v·Δt 便可求出某一振动状态传到空间某一位置所经历的时间。
也可求出经Δt 时间,波向前传播的距离(在波速v 已知情况下)。
3.波的多解性问题由于振动具有周期性,物体会在不同的时刻多次达到同一位置,故容易出现多解问题,而对波动,波的图象的周期性是波动问题出现多解的最主要因素,主要包括三种情况:(1)波的传播方向与质点振动方向不确定,出现多解可能性。
(2)波形移动的距离s 与波长λ的关系不确定,必有系列解;若s 与λ有一定的约束关系,可使系列解转化为有限多解或惟一解。
(3)波形变化的时间Δt 与周期T 的关系不确定,必有系列解;若Δt 与T 有一定的约束关系,可使系列解转化为有限多解或惟一解。
光的频率与波速初中二年级物理教案
光的频率与波速初中二年级物理教案一、教学目标1. 理解光的频率和波速的概念。
2. 掌握计算光的频率和波速的方法。
3. 能够运用所学知识解决相关物理问题。
4. 培养学生动手实践和团队合作的能力。
二、教学准备1. 实验器材:光源、光屏、频率计、计时器。
2. 教具:多媒体课件、教学实验记录表、练习题。
三、教学过程1. 导入(5分钟)通过多媒体课件展示一幅光的波动图像,引发学生对光的频率和波速的思考。
提出问题:你们认为光的频率和波速之间有什么样的关系呢?2. 理论讲解(15分钟)向学生解释光的频率和波速的概念。
频率是指光波在单位时间内振动的次数,通常用赫兹(Hz)来表示;波速是指光波在单位时间内传播的距离,通常用米每秒(m/s)来表示。
在讲解的同时,通过示意图和具体实例让学生更好地理解两者之间的关系。
3. 实验操作(30分钟)组织学生进行实验操作,使用频率计和计时器测量光的频率和波速。
具体步骤如下:(1)搭建实验装置:将频率计固定在光源旁边,调整频率计的灵敏度。
(2)调节光源:打开光源,调整亮度和频率,使其与频率计的读数相匹配。
(3)测量频率:将光屏固定在一定距离处,观察频率计的读数并记录。
(4)测量波速:测量光波从光源到光屏的距离,并记录用时。
(5)计算结果:根据实测数据计算出光的频率和波速。
4. 实验结果分析(10分钟)与学生一起分析实验结果,讨论光的频率和波速的变化规律。
引导学生发现光的频率与波速之间是正相关关系,即频率越高,波速越大。
5. 拓展应用(15分钟)通过生活中的例子,引导学生思考光的频率和波速在实际应用中的作用。
比如,无线通信中的频率和波速对传输速度的影响,雷达技术中的频率和波速对目标探测的精度等。
6. 练习与总结(10分钟)组织学生进行相关练习题的讨论和解答,检验他们对所学知识的理解和掌握情况。
并根据学生的表现,及时给予评价和纠正。
四、教学反思本节课通过实验操作和讨论引导学生认识光的频率与波速的概念,并培养了学生动手实践的能力。
《波长频率和波速》教案
《波长频率和波速》教案以横波为例进行提问:振动状态总是相同的质点在何处,有哪些? 引导学生观看视频观看视频动画,寻找振动状态总是相同的质点的位置增强对图象的直观性认识,为后面纵波波长搭设思维平台。
自制动画3'引导学生建构波长,并提出还能怎样定义波长?读取波长?思考、交流中叙述波长定义构建物理概念。
PPT 3'引导学生思考:怎样找纵波的波长呢?观看纵波视频,指导学生盯着一个质点看,振动状态总相同的点,给出纵波的波长。
类比横波波长的找寻方法,独立完成并给出纵波波长。
提升学生独立分析问题能力。
播放动画2'提出问题:波形中ab、ac、ad、ae各线段哪一个是波长,哪一个不是波长,为什么?引导学生理解表征了波的空间周期性特点。
思考:通过反问理解波长PPT 5'环节3周期和频率引导学生分析时间上的周期性,给出波的周期的定义。
分析判断得出周期或频率定义。
建构概念ppt 2'进步提出问题:它与波源的周期、频率是什么关系。
观看横波形成过程图,寻找关系,找到决定因素学以致用,获得新知视频2'问题:周期、频率的反映了波的什么特点?类比波长描述波形的空间周期性。
提升学生类比能力。
自制动画1'环节3 波速类比匀速运动给出波速的定义及计算式,根据波速推导过程中的数据特点,整理所学的同类知识。
学生类比总结,寻找共性类比分析,易于理解动画3阅读课本中的速度数据资料,找到波速的决定因素。
分析数据特点,得出结论用数据说话,强化知识ppt 1提出问题:一列波从一种介质传入另一种介质时,波速、频率、波长如何变化?举例加深理解并得出波长的决定因素典型实例分析,加深理解ppt 2'环节4 应用提出问题:波速等于波形平移的速度吗?分析实例,得出用平移法找波形老方法得出新结论,易于理解动画PPT3实例分析,让学生找波的问题多解的原因学以致用,思考分析实际问题提升学生思维缜密性ppt 1课堂练习引导学生类比例题分析求解通过练习,熟悉规律,掌握知识ppt 2'环节5 回顾反思总结提升引导学生反思梳理,使认识条理化1、这节课的学习,你有什么收获?2、你有什么质疑?还想知道什么?思考讨论,总结归纳,反思回顾引导学生在反思中提高。
《波长、频率和波速》教案
《波长、频率和波速》教案一、教学目标1. 让学生了解波长、频率和波速的概念及其相互关系。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生对波动现象的认识,培养其科学思维。
二、教学内容1. 波长的定义及计算2. 频率的概念及其与波长的关系3. 波速的定义及其与波长、频率的关系4. 波速公式的应用5. 实际例子分析三、教学重点与难点1. 教学重点:波长、频率、波速的概念及其相互关系。
2. 教学难点:波速公式的运用和实际问题分析。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解波长、频率和波速的基本概念。
2. 利用互动讨论法分析波长、频率和波速之间的关系。
3. 运用实例分析法引导学生解决实际问题。
4. 利用练习法巩固所学知识。
五、教学过程1. 导入:通过生活中的波动现象,如水波、声波等,引导学生思考波动的基本特征。
2. 讲解波长的定义及计算方法,让学生理解波长的概念。
3. 讲解频率的概念及其与波长的关系,让学生掌握频率的计算方法。
4. 讲解波速的定义及其与波长、频率的关系,让学生学会运用波速公式。
5. 分析实际例子,让学生运用所学知识解决实际问题。
6. 课堂练习:布置相关练习题,让学生巩固所学知识。
7. 总结:对本节课的内容进行归纳总结,强调波长、频率和波速的重要性。
8. 作业布置:布置课后作业,巩固波长、频率和波速的知识。
六、教学策略1. 利用多媒体教学,如动画、视频等,展示波动现象,增强学生直观感知。
2. 设置实验环节,让学生亲身体验波动现象,提高实践操作能力。
3. 设计丰富多样的教学活动,激发学生学习兴趣,提高课堂参与度。
七、教学评价1. 课堂表现评价:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习状态。
2. 练习题评价:通过学生完成的练习题,评估其对波长、频率和波速知识的掌握程度。
3. 课后作业评价:检查课后作业,了解学生对课堂所学知识的巩固情况。
八、教学拓展1. 介绍波动在其他领域的应用,如通信、音乐等。
《波长、频率和波速》教案
《波长、频率和波速》教案第一章:引言1.1 课程背景在物理学中,波是一种能量传播的方式,波长、频率和波速是描述波的重要参数。
本章将通过讲解波长、频率和波速的概念,帮助学生了解波动现象的基本特性。
1.2 教学目标通过本章的学习,学生能够:(1)理解波长的概念及意义;(2)掌握频率的定义及其与波速的关系;(3)了解波速的计算方法;(4)培养运用物理知识解决实际问题的能力。
1.3 教学内容1.3.1 波长的概念波长是指波的一个完整周期所对应的长度,用符号λ表示。
通过实例讲解波长的概念,让学生直观地感受波长的存在。
1.3.2 频率的定义频率是指单位时间内波的周期数,用符号f表示。
引导学生通过实例分析,理解频率与波速的关系。
1.3.3 波速的计算方法波速是指波在介质中传播的速度,用符号v表示。
介绍波速的计算方法,即波速等于波长与频率的乘积,v=λf。
第二章:波长的测量与计算2.1 教学目标通过本章的学习,学生能够:(1)掌握波长的测量方法;(2)运用波长计算公式进行计算;(3)解决实际问题,如测量光波的波长。
2.2 教学内容2.2.1 波长的测量方法介绍测量波长的方法,如利用干涉现象、衍射现象等。
通过实验引导学生掌握波长的测量技巧。
2.2.2 波长计算公式波长的计算公式为λ=v/f,其中v为波速,f为频率。
讲解公式及其应用,让学生能够运用公式计算波长。
2.2.3 实际问题解决以测量光波的波长为例,引导学生运用所学知识解决实际问题。
第三章:频率与波速的关系3.1 教学目标通过本章的学习,学生能够:(1)理解频率与波速的关系;(2)运用频率与波速的关系解决实际问题。
3.2 教学内容3.2.1 频率与波速的关系讲解频率与波速的关系,即v=λf。
让学生理解频率与波速之间的相互依赖关系。
3.2.2 实际问题解决以声波为例,引导学生运用频率与波速的关系解决实际问题,如测量声波的波速。
第四章:波速的计算与应用4.1 教学目标通过本章的学习,学生能够:(1)掌握波速的计算方法;(2)运用波速解决实际问题。
波长、频率和波速
【答案】 C
2.关于机械波的频率,下列说法中正确的是( ) A.波的频率由波源决定,与介质无关 B.波的频率会受到波速的影响 C.波由一种介质传到另一种介质时,频率要发生变化 D.由公式f=vλ可知,频率与波速成正比,与波长成反比
例 3(多选)一列横波在 t=0 时刻的波形如图中实线所示,在 t=1 s
AC 时刻的波形如图中虚线所示.由此可以判定此波的( ) A.波长一定是 4 cm B.周期一定是 4 s C.振幅一定是 2 cm D.传播速度一定是 1 cm/s
【解析】 由波的图象可直接得出该波的波长λ=4 cm,振幅A=
【解析】 波的频率等于波源的振动频率,与介质无关,当然也 和波速无关,故A正确.
【答案】 A
3.对波速、波长和频率的关系v=λf的理解,下列说法中正确的 是( )
A.v=λf,说明提高波源频率,它产生的波的波速成正比增大 B.由v=λf可知,波长λ大的波,其传播速度v一定大 C.v、λ、f三个量中,对于同一机械波通过不同介质时,只有f 不变 D.关系式v=λf只适用于机械波
学习目标
1.知道什么是波长. 2.知道什么是波的频率(周期),理解频率(周期)的意义. 3.知道什么是波速,理解波长、波速和周期(频率)之间
的关系,会进行相关的计算.
新知预习
一、波长(λ) 1.定义:在波动中,振动相位总是相同的两个 相邻质 点的距离.通常用λ表示. 2.特征 (1)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 间的距离等于波长.
知识讲解 波长、频率和波速
波长、频率和波速 编稿:张金虎审稿:代洪【学习目标】1.知道波长、频率的含义。
2.掌握波长、频率和波速的关系式,并能应用其解答有关问题。
3.知道波速由介质本身决定,频率由波源决定。
【要点梳理】要点一、波长、频率和波速 1.波长、频率和波速 (1)波长.两个相邻的运动状态总是相同的质点间的距离,或者说在振动过程中,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长.例如,在横波中两个相邻波峰(或波谷)之间的距离,在纵波中两个相邻密部(或疏部)之间的距离都等于波长.波长用λ表示. (2)频率.由实验观测可知:波源振动一个周期,其他被波源带动的质点也刚好完成一次全振动,且波在介质中往前传播一个波长.由此可知,波动的频率就是波源振动的频率.频率用f 表示.(3)波速.波速是指波在介质中传播的速度.要点诠释:①机械波的波速只与传播介质的性质有关.不同频率的机械波在相同的介质中传播速度相等;同频率的横波和纵波在相同介质中传播速度不相同.②波在同一均匀介质中匀速向前传播,波速”是不变的;而质点的振动是变加速运动,振动速度随时间变化.2.波长、频率和波速之间的关系 在一个周期的时间内,振动在介质中传播的距离等于一个波长,因而可以得到波长λ、频率f (或周期T )和波速v 三者的关系为:v Tλ=.根据1T f=,则有v f λ=。
3.波长λ、波速v 、频率f 的决定因素(1)周期或频率,只取决于波源,而与v λ、无直接关系.(2)速度v 取决于介质的物理性质,它与T λ、无直接关系.只要介质不变,v 就不变,而不取决于T λ、;反之如果介质变,v 也一定变.(3)波长λ则取决于v 和T 。
只要v T 、其中一个发生变化,其λ值必然发生变化,从而保持/v T λ=或v f λ=的关系.总之,尽管波速与频率或周期可以由公式/v T λ=或v f λ=进行计算,但不能认为波速与波长、周期或频率有关,也不能以为频率或周期会因波速、波长的不同而不同,因为它们都是确定的,分别取决于介质与波源.要点二、波长、频率和波速的求解方法1.根据两个时刻的波形图,判断可能出现的波动情况,从而求相应的物理量——波速、波长或周期。
高中物理机械波波速与波长、频率的关系教师用书教科版
波速与波长、频率的关系学习目标知识脉络1.知道波长的概念及其物理意义.(重点)2.知道波传播的周期(频率),理解周期(频率)与质点振动周期(频率)的关系.3.理解波在传播过程中的特点.4.理解波长、波速和周期之间的关系,会用公式v=λf解答问题.(难点)波长、振幅和频率[先填空]1.波长(1)定义:沿波的传播方向,任意两个相邻的同相振动的质点之间的距离(包含一个“完整的波”),叫做波的波长,常用λ表示.(2)横波中任意两个相邻的波峰或波谷之间的距离是横波的波长;同样,纵波中任意两个相邻的密部或疏部之间的距离是纵波的波长.2.振幅(1)定义:在波动中,各质点离开平衡位置的最大距离,即其振动的振幅,也称为波的振幅.(2)机械波是机械振动的传播,振动的振幅越大,振动的能量就越大,波所传播的能量也就越大.因此,波的振幅大小是波所传播能量的直接量度.3.频率(1)定义波在传播过程中,介质中质点振动的频率都相同,这个频率被称为波的频率.波的频率也等于在单位时间内通过某点的“完整的波”的数目.(2)决定因素波的频率等于波源振动的频率,与介质的种类无关.[再判断] 1.横波中任意两个波峰之间的距离等于波长.(×) 2.两个相邻波峰(或波谷)之间的距离为一个波长.(√)3.两个密部(或疏部)之间的距离为一个波长.(×)4.振动在介质中传播一个波长的时间是一个周期.(√)[后思考]1.某时刻,两个相邻的、位移相等的质点间的距离等于波长吗?【提示】 不一定.某时刻两质点位移相等,间距却不一定等于波长.2.波在一个周期内传播的距离是一个波长,那么在一个周期内质点通过的路程是否为一个波长?为什么?【提示】 不是.因为波在传播时,介质中的质点都在平衡位置附近振动,不随波的传播而迁移,一个周期内质点通过的路程为振幅的四倍,而不是一个波长.1.关于波长的定义:“振动相位总是相同”和“相邻两质点”是波长定义的两个必要条件,缺一不可;在波的图像中,无论从什么位置开始,一个完整的正(余)弦曲线对应的水平距离为一个波长.2.关于波长与周期:质点完成一次全振动,波向前传播一个波长,即波在一个周期内向前传播一个波长.可推知,质点振动14周期,波向前传播14波长;反之,相隔14波长的两质点的振动的时间间隔是14周期.并可依此类推. 3.波的空间周期性(1)相隔距离为一个波长的整数倍的两质点,振动情况完全相同,且离开平衡位置的位移“总是”相等,振动速度大小和方向也“总是”相同,因而波长显示了波的空间周期性.(2)相隔距离为半波长的奇数倍的两质点的振动情况完全相反,即在任何时刻它们的位移大小相等、方向相反,速度也是大小相等、方向相反,会同时一个在波峰、一个在波谷或同时从相反方向经过平衡位置.1.关于波长,下列说法正确的是( )【导学号:18640015】A .在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长B .在一个周期内某个质点所走过的路程等于波长C .在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长D .在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长E.在横波中任意两个波谷之间的距离一定等于波长【解析】在波动中,对平衡位置的位移总是相同的两个相邻质点间的距离,叫做波长,A、C正确;在波传播过程中,质点只是上下振动,并不随波迁移,B错误;在波的传播方向上速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长,D正确;在横波中只有相邻两个波谷之间的距离一定等于波长,E错误.【答案】ACD2.关于波的周期下列说法中正确的是( )A.质点的振动周期就是波的周期B.波的周期是由波源驱动力的周期决定的C.波的周期与形成波的介质的密度有关D.经历整数个周期波形图重复出现,只是波形向前移动了一段距离E.经历整数个周期波形图重复出现,质点向沿波传播的方向前进整数个波长的距离【解析】波的周期是由质点振动的周期决定的,故A选项正确;波的周期等于波源驱动力的周期,与介质无关,故B选项正确,C选项错误;D选项正是波的周期性的体现,故D正确.质点不随波迁移,E选项错误.【答案】ABD3.关于波长的下列说法中正确的是( )A.机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B.在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长C.在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长D.在波形图上振动情况总是相同的两质点间的距离等于一个波长E.波长是波的空间周期性的体现【解析】机械振动的质点在一个周期内向远处传播一个完整的波形,故A项正确;由波形图可见,在一个完整波形上,位移相同的相邻质点之间距离不一定等于一个波长,故B 项错误;速度最大且相同的质点,在波形图上是在平衡位置上,如果相邻,那么正好是一个完整波形的两个端点,所以C项正确;振动情况总是相同的两质点间的距离是波长的整数倍,故D项错误,E项正确.【答案】ACE波长的三种确定方法1.根据定义确定(1)在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长.(2)波在一个周期内传播的距离等于一个波长.2.根据波的图像确定(1)在波的图像上,振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长.(2)在波的图像上,运动状态(速度)总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长.(3)在波的图像上,两个相邻波峰(或波谷)间的距离为一个波长.3.根据公式λ=vT 来确定.波 速[先填空]在波源振动的一个周期内,振动向外传播了一个波长的距离,所以波的传播速度公式为:v =λT=λf .波速反映了振动在介质中传播的快慢程度. 1.波在同种均匀介质中是匀速传播的,即x =vt ,它向外传播的是振动的形式,而不是将质点向外迁移.2.波速与质点的振动速度不同,质点的振动是一种变加速运动,振动速度随时间按正弦规律变化.3.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,但同一类机械波在同一均匀介质中传播速度相同.如声波,在空气中不管哪种频率的波传播速度都相同.波速公式v =λT=λf 适用于一切波的波速计算.[再判断]1.不同频率的波在同一种介质中传播,波速不同.(×)2.同一列波从一种介质进入另一种介质不变的量是频率.(√)3.波在同一种均匀介质中是匀速向外传播的.(√)[后思考]1.波的传播速度取决于什么?不同频率的横波在同一种介质中的传播速度是否相同?【提示】 波的传播速度取决于介质,同一种介质中频率不同的机械波传播速度相同.2.当波从一种介质进入另一种介质时,波长、频率和波速哪个物理量保持不变?【提示】 当波从一种介质进入另一种介质时,频率保持不变,波长和波速会发生变化.1.频率、波长和波速间的定量关系及决定因素(1)定量关系是v =fλ.(2)频率、波长、波速的决定因素:尽管周期(或频率)与波速可由上面公式计算,但不能认为周期(或频率)由波长、波速决定;也不能认为波速由周期(或频率)、波长决定.因为它们都是确定的,其中波的周期(或频率)取决于波源的周期(或频率).而波速由介质本身性质决定(一般说来,固体中波速较大,液体中次之,气体中波速最小),不同频率的同类机械波在相同介质中传播速度相等,在不同介质中传播速度会不同.注意:①同频率的横波和纵波在相同介质中传播速度不相同.②由公式可知:只要f、v其中一个发生变化,λ必然发生变化,而保持v=λf的关系,故波长由波源和介质共同决定.③如波由一种介质进入另一种介质时,其频率不变,都等于波源的振动频率,但波速和波长要发生变化.2.波速与质点振动速度的区别波速由介质的性质决定,与波的频率、质点的振幅无关,在同一种均匀介质中波速为一定值;波速与质点的振动速度是两码事,波速是振动形式匀速传播出去的速度,方向与波传播方向相同,质点的振动速度是质点在平衡位置附近振动时的速度,大小、方向均随时间改变.波的传播过程就是振动状态的传播过程.根据Δs=v·Δt便可求出某一振动状态传到空间某一位置所经历的时间.也可求出经Δt时间,波向前传播的距离(在波速v已知的情况下).4.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是( )A.振动是形成波的原因,波动是振动的传播B.振动是单个质点呈现的运动现象,波动是许多质点联合起来呈现的运动现象C.波的传播速度就是质点振动的速度D.对于同一均匀介质中的机械波,各质点在做变速运动,而波的传播速度是不变的E.波源停止振动,介质中的波立即停止传播【解析】波动是振动的传播,A正确.振动是单个质点的运动现象,波动是振动由近及远传播形成大量质点振动的宏观运动现象,B正确.波的传播速度指振动形式的传播速度,在均匀介质中,波的传播速度不变,而质点的振动速度是周期性变化的,两者有着严格的区别,C错,D正确.波源停止振动,介质中的波还会继续传播,E错误.【答案】ABD5.(2015·四川高考改编)平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动.测得两小木块每分钟都上下30次.甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰,这列水面波( )A.频率是30HzB.频率为0.5HzC .波长是2 mD .波速为1 m/sE .周期是0.1 s 【解析】 由题意知甲、乙两小木块间的距离x =3 m =32λ,故波长λ=2 m .又知两小木块都是每分钟振动30次,故周期T =2 s ,频率f =0.5 Hz ,则波速v =λT=1 m/s.故选项B 、C 、D 正确.【答案】 BCD6.一列横波沿x 轴正方向传播,波速v =300 m/s.已知x 1=0.30 m 和x 2=0.90 m 处是振动中位移大小总是相同、方向相反的相邻两点.求这列波的频率.【解析】 在波的传播中,位移总是大小相同、方向相反的两点——振动反相的两点,它们间的距离应等于半波长的奇数倍,即Δx =(2k +1)λ2(k =0,1,2,…).这样的相邻的两点,平衡位置间距离等于半个波长,即x 2-x 1=λ2. 由此得λ=2(x 2-x 1)=2×(0.90-0.30)m =1.20 m. 再由v =λf 得f =v λ=3001.20Hz =250 Hz. 【答案】 250 Hz由题中条件确定波长,求出周期、频率,由公式v =λf 或v =λT求出波速.。
波长,频率和波速
波长,频率和波速一、学习目标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,并会应用这一关系进行计算和分析。
二、重点波长的概念是本节的重点,对本概念的理解要注意以下三点,其一:对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离,为一个波长,其二:两个相邻峰或波谷之间的距离等于波长,其三:经过一个周期T,振动在介质中传播的距离等于一个波长.三、例题分析第一阶段例1、下列关于波的说法正确的是()A、波的频率等于介质中各质点振动的频率B、波传播的速度等于介质中各质点的振动速度C、波向前传播一个波长介质D、波中各个质点在相同时间内通过的路程都相等正确答案:A、有些同学认为B、D也是正确,这种认识是错误的,因为波的传播速度是匀速的,而质点的振动是变加速运动,故B、D错误。
例2、沿绳子传播的横波,在绳子上相距2m的P、Q两点振动图像分别如图10-16中,实、虚线所示,已知波长大于2m,则该波的频率、波长、波速和传播方向为()A、f=2Hz B、C、D、一定由P→Q思路分析:本题着重考查对波的三要素的理解,由图可看出质点振动的周期T=0.5s,波的频率f=1/T=2Hz;由于P、Q两质点振动反向,故它们之间的距离为由于波长大于它们之间距离,即n只能取0,即答案:ABC图10-16例3、一列波在第一种均匀介质中的波长为,在第二种介质中的波长为,且=3,那么波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为()A、3:1,1:1B、1:3,1:4C、1:1,3:D、1:1,1:3解:由于C选项正确。
第二阶段例4、如图10-17所示,绳中有一列正弦横波,沿x轴传播,且图中a、b是绳上两点,它们在x轴方向上的距离小于一个波长,当a点振动到最高点时,b点恰好经过平衡位置向上运动,试画出a、b两点间可能的波形。
图10-17思路分析:本题采用“镶嵌法”来解题,又由于题中没有给出波的传播方向,故应考虑两种情况:若波沿x轴正方向传播,先画出一个完整的波形(如图10-18甲),再根据a、b两点的振动特征在图中描出它们的位置,则a、b之间即所求。
教科版-物理-九年级下册-电磁波、电磁波谱;波长、频率和波速的关系教案
【同步教育信息】一. 本周教学内容:电磁波、电磁波谱;波长、频率和波速的关系二. 重、难点1、知道电磁波的产生及电磁波谱2、知道波长、频率和波速的关系,能进行简单计算3、知道电磁波在信息传递方面的应用[具体内容]一、认识电磁波打开收音机开关,旋至这没有电台的位置,将音量开大。
取一节干电池和一根导线,拿到收音机附近。
让电池的负极与一把锉良好接触,正极连接一根导线,拿着导线头,让它与锉接触,并在锉面上滑动,这时收音机会发出“喀喀”的响声。
小石子投在平静的水面上,激起了涟漪,形成了水波;手持小木棍上下振动,让木桶下端接触平静的水面,可看见水面上有一圈圈凹凸相间的状态向外传播,形成水波;轻轻拨动琴弦,琴弦的振动机械的声波。
电流变化也会激起电磁波。
上面实验中收音机发出声音,正是因为当导线头在锉面上滑动时,由电池、导线、锉组成的电路中产生迅速变化的电流. 于是有电磁波向外传播,被收音机接收后发出响声。
这个电路就成了一个小小的“电台”。
波长:波在传播时完成一个全过程所前进的距离叫波长。
两个相邻波峰之间的距离。
频率:1秒钟波传播所完成的全过程的次数叫频率。
波速:1秒钟波传播所前进的距离。
设电磁波的波长为λ,频率是f,c=f·λ不同频率的电磁波的传播速度都相同。
所以,频率较大的电磁波波长较短。
电磁波与水波、声波相似,也有波长和频率,可以用图象来进行描述。
光是一种电磁波,在真空中以3×108m/s的速度传播,向空间各个方向传播,同样,所有电磁波在真空中都以光速传播。
电磁波的传播不需要介质。
在广播电台、电视台以及移动电话里面,发射电磁波的机器靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流。
虽然电磁波看不见、摸不到,但电磁波确实可以给我们传递各种信息。
二、电磁波谱电磁波是一个大家族,γ射线、Х射线、紫外线、可见光、红外线、微波无线电波都是电磁波。
三、电磁波的信息特性电磁波在信息方面的应用,缘于三个方面:第一,电磁波携带信息,即电磁波会把辐射电磁波的物质的固有信息带出来;第二,电磁波可以帮助人们获得信息,充当测量和检测工具;第三,电磁波能承载信息并传播信息,为信息技术充当使者。
波速与波长、频率
2 波速与波长、频率的关系一、学习目标1.掌握波长、频率、波速的物理意义. 2.理解波长、频率和波速之间的关系.3.应用波长、频率与波速之间的关系进行计算和分析问题. 二、预习与梳理 (一)波长1.定义 : 沿波的传播方向,两个相邻的 的质点之间的距离,常用λ表示.2.横波中两个相邻的波峰或波谷之间的距离就是波长;纵波中两个相邻的密部或疏部之间的距离就是纵波的波长. (二)振幅1.定义:在波动中,各质点离开其平衡位置的最大 ,即其振动的振幅,也称波的振幅.2.波的振幅的大小是波所传播 的直接量度. (三)频率1.定义:波在传播过程中,介质中质点振动的频率都 ,这个频率被称为波的频率,与振源的振动频率相同.2.频率和周期的关系:周期和频率互为 ,f =1T.3.频率和波长的关系:波的频率也等于在单位时间内通过某点的“ ”的数目. (四)波速 1.定义机械波在介质中 的速度.波速等于 和 的比值. 2.定义式v =λT,它又等于 和 的乘积,公式为 .3.决定因素机械波在介质中的传播速度由 的性质决定,在不同的介质中,波速一般 .三、名师解疑(一)波速、波长、频率的决定因素1.波的频率是介质中各质点的振动频率,质点的振动是一种受迫振动,驱动力来源于波源,所以波的频率由波源决定,是波源的频率.2.波速是介质对波的传播速度.介质能传播波是因为介质中各质点间有弹力的作用,弹力越大,相互对运动的反应越灵敏,则对波的传播速度越大.通常情况下,固体对机械波的传播速度较大,气体对机械波的传播速度较小.对纵波和横波,质点间的相互作用的性质有区别,那么同一物质对纵波和对横波的传播速度不相同.所以,介质对波的传播速度由介质决定,与振动频率无关.3.波长是质点完成一次全振动所传播的距离,所以波长的长度与波速v 和周期T 有关.即波长由波源和介质共同决定.由以上分析知,波从一种介质进入另一种介质,频率不会发生变化,速度和波长将发生改变.(二)波的传播方向上各质点振动的分析振源的振动在介质中由近及远传播,离振源较远些的质点的振动要滞后一些,这样各质点的振动虽然频率相同,但步调不一致,离振源越远越滞后.沿波的传播方向上,离波源一个波长的质点的振动要滞后一个周期,相距一个波长的两质点振动步调是一致的.反之,相距12个波长的两质点振动步调是相反的.所以与波源相距波长的整数倍的质点与波源的振动同步(同相振动);与波源相距为12波长的奇数倍的质点与波源的振动步调相反(反相振动).(三)波在传播过程中的周期性和双向性由于振动具有周期性,物体会在不同的时刻多次到达同一位置,故容易出现多解问题.而对波动,波形的周期性是波动问题出现多解的最主要因素,主要包括三种情况: 1.空间周期性:沿波的传播方向上.相隔n (n 为自然数)个波长的质点振动步调是一致的.2.时间周期性:机械波在一个周期内不同时刻波形是不同的.但在相隔时间为周期的整数倍的不同时刻,波形是完全相同的.波的空间周期性与时间周期性统称为波的周期性.当题目中没有给定波传播的时间t 与周期T 的关系或没有给定波的传播距离x 与波长λ的关系时,机械波的这种时间周期性和空间周期性必然导致波的传播时间、速度和距离等物理量有多个值与之对应,即产生多解.这三个物理量的关系可分别表示为: 传播距离的周期性:x =nλ+Δx , 传播时间的周期性:t =nT +Δt ,传播速度的多种可能性:v =x t =nλ+Δx nT +Δt =λT =ΔxΔt ,以上各式中n =0,1,2,3,……3.波在传播过程中可能沿x 轴正向传播,也可能沿x 轴负向传播,这就是波传播的双向性.四、典型例题精讲例1、同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播,某时刻的波形曲线如图所示。
《波长频率和波速》示范教案
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。
波长、频率和波速
一、波长
1、定义:在波动中,振动相位总是相同的两个质点间 的距离,叫做波长。
说明:
(1)“位移总相等” 的含义是“每时每刻都相等”。
(2)位移总相等的两个质点,其速度也总是相等的。 (3)在横波中,两个相邻波峰戒两个相邻波谷乊间 的距离等于波长。在纵波中,两个相邻密部戒两个相邻 疏部乊间的距离也等于波长。(参考P35探究1) (4)相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的(同 相);相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的(反 相)。
在波动中,每经过一个周期T,振动在介质中 传播的距离等于一个波长λ.由此我们可以找到λ、 T(戒f)和v三者的关系. 1.v=λ/T. 由于周期T和频率f互为倒数(即f=1/T),所以 v、λ不f还应有如下的关系:
2.v=λf.
四、波长、周期(戒频率)和波速的关系
1.波速由什么决定?
波速由介质决定,不波的频率、质点的振幅 无关 2.频率由什么决定? 波的频率只叏决于波源,不波速、波长无关。波 在传播过程中、从一种介质迚入另一种介质时频率 丌变。 3.波长由什么决定?
(1)波的周期(戒频率)应由波源决定,不传 播波的介质无关。
(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)每经历一个周期,原有的波形图丌改变。
三、波速
1、定义:单位时间内振动所传播的距离叫做波 速.即v=s/t. 2、物理意义:反映振动在介质中传播的快慢程度.
四、波长、周期(戒频率)和波速的关系
最 大 周 期 为T
0 .8 3
⑵若波向右传播,传播的时间:
t 0.2 s ( n
T 4t 4n 1
1 4
)T
( n 0, , , ) 12 3
《波长、频率和波速》教案
一、教学目标:1. 让学生理解波长、频率和波速的概念及它们之间的关系。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生通过实验探究,提高动手能力和团队协作能力。
二、教学内容:1. 波长的定义及其单位。
2. 频率的定义及其单位。
3. 波速的定义及其单位。
4. 波长、频率和波速之间的关系。
5. 应用波长、频率和波速解决实际问题。
三、教学重点与难点:1. 重点:波长、频率和波速的概念及其关系。
2. 难点:如何运用波长、频率和波速解决实际问题。
四、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生探究波长、频率和波速之间的关系。
2. 利用实验数据,分析波长、频率和波速的规律。
3. 结合实际案例,让学生学会运用波长、频率和波速解决物理问题。
五、教学过程:1. 导入:通过生活中的实例,引入波长、频率和波速的概念。
2. 新课:讲解波长、频率和波速的定义及其单位,阐述它们之间的关系。
3. 实验:安排学生进行实验,测量不同波长的波的频率和波速,分析数据,探究波长、频率和波速之间的关系。
4. 应用:让学生运用波长、频率和波速的知识解决实际问题,如无线电通信、声波传播等。
6. 作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评价:1. 评价学生对波长、频率和波速概念的理解程度。
2. 评价学生运用波长、频率和波速解决实际问题的能力。
3. 评价学生在实验中的动手能力、团队协作能力和观察分析能力。
七、教学资源:1. 教案、课件、实验器材。
2. 相关案例、练习题。
3. 互联网资源,如科普文章、视频等。
八、教学进度安排:1. 第1-2课时:讲解波长、频率和波速的概念及单位。
2. 第3课时:实验探究波长、频率和波速之间的关系。
3. 第4课时:应用波长、频率和波速解决实际问题。
九、教学反思:在教学过程中,要及时关注学生的学习情况,针对学生的掌握程度调整教学节奏和难度。
对于难点内容,要反复讲解,引导学生通过实例加深理解。
注重培养学生的动手能力和团队协作能力,提高学生的实际应用能力。
波长频率和波速教案
波长频率和波速教案教案:波长、频率和波速一、教学目标1.知识与能力:-了解波长、频率和波速的定义和关系;-能够计算波长、频率和波速之间的相互关系;-掌握波长、频率和波速在实际问题中的应用。
2.过程与方法:-提问与讨论:通过提问与讨论引起学生的思考,激发学生的学习兴趣;-实验演示:通过实验演示,让学生亲自操作,体验波长、频率和波速的变化;-计算练习:通过计算练习,巩固学生对波长、频率和波速的理解和应用。
3.情感态度与价值观:-培养学生的观察力和实验力,提高他们的科学素养;-培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
二、教学重难点1.教学重点:-波长、频率和波速的定义和关系;-波长、频率和波速在实际问题中的应用。
2.教学难点:-波长、频率和波速之间的相互关系的理解和应用。
三、教学过程1.导入-列举一些日常生活中与波相关的事物,如声音、光线、电磁波等;-引导学生思考,这些事物中是否有什么相同的特点。
2.概念讲解-通过示意图和生动形象的语言,介绍波长、频率和波速的含义和定义;-引导学生认识到波长和频率是波的基本特性,波速是波的传播速度。
3.实验演示-将一根绳子固定在一固定的位置上,手持一端快速上下抖动。
观察波浪像的传播情况;-改变抖动的频率,观察波浪像的变化;-改变绳子的长度,观察波浪像的变化;-引导学生总结波长、频率和波速之间的关系。
4.计算练习-给出一些实际问题,要求学生根据已知条件计算波长、频率和波速;-让学生相互交流、讨论解题思路,班级共同总结。
5.拓展应用-带领学生观察生活中更多与波相关的现象,如雷电的传播、地震波的传播等;-引导学生思考这些现象与波长、频率和波速的关系,并进行讨论。
6.小结-对本节课的内容进行小结,概括波长、频率和波速的定义和关系;-强调学生在日常生活中的观察与应用。
四、作业布置1.完成课堂上的计算练习;2.搜集和整理一些与波相关的实际问题,并思考如何应用波长、频率和波速的概念解决这些问题。
高中物理电磁波谱教案大全
高中物理电磁波谱教案大全电磁波包括的范围很广。
实验证明,无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波。
接下来是小编为大家整理的高中物理电磁波谱教案大全,希望大家喜欢!高中物理电磁波谱教案大全一教学目标1.掌握波长、频率和波速的关系。
知道电磁波在真空中的传播速度跟光速相同。
2.了解电磁波谱是由无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、v射线组成,能够知道他们各自的特点与重要应用。
3.了解电磁波具有能量。
了解太阳辐射大部分能量集中的波长范围。
【教学过程及内容】[知识回顾]电磁波的发射与接收[合作探究]1.概念:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱,频率逐渐从左向右频率逐渐增大,波长逐渐减小不同的电磁波由于具有不同的,才具有不同的特性2、无线电波范围:波长,频率应用:广播、电视、天体物理研究,微波炉中的微波也是无线电波3、红外线范围:波长比无线电波,比可见光特点:红外线具有,任何物体都能辐射红外线,温度,红外辐射越强应用:① ② ③4、可见光波长范围:包含七种颜色的色光:红、橙、黄、绿、蓝、聢、紫作用:5、紫外线波长范围:特征:具有较大的应用:①杀菌②促进钙的吸收③防伪(例:验钞机)危害:过量的紫外线照射会6、x射线和γ射线范围:x射线应用:① ② ③ )γ射线应用:① ②金三、电磁波的能量麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,这说明电磁波是一种客观存在的物质例:我们可以利用微波对食物进行加热,光是一种电磁波,太阳光照射到我们身上,我们感觉到身体热起来,我们的收音机能够受到广播电台的声音,那是因为电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流。
这种.种现象说明电磁波具有四、太阳辐射1.太阳辐射中包含、、、、、2.能量集中在、、三个区域3.波长在的辐射能量最强,人眼对受最强例题解析知识点一电磁波谱1.下列各组电磁波,按波长由长到短的正确排列是 ( ).A.γ射线、红外线、紫外线、可见光B.红外线、可见光、紫外线、γ射线C.可见光、红外线、紫外线、γ射线D.紫外线、可见光、红外线、γ射线解析在电磁波谱中,电磁波的波长从长到短排列顺序依次是:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,由此可判定选项B正确.答案 B2.在电磁波谱中,下列说法正确的是 ( ).A.各种电磁波有明显的频率和波长区域界限B.γ射线的频率一定大于X射线的频率C.X射线的波长有可能等于紫外线波长D.可见光波长一定比无线电波的短解析X射线和γ射线、X射线和紫外线有一部分频率重叠,界限不明显,故C、D选项正确.答案CD3.雷达的定位是利用自身发射的 ( ).A.电磁波B.红外线C.次声波D.光线解析雷达是一个电磁波的发射和接收系统,因而是靠发射电磁波来定位的.答案 A4.下列说法正确的是 ( ).A.电磁波是一种物质B.所有电磁波都有共同的规律C.频率不同的电磁波有不同的特性D.低温物体不辐射红外线解析电磁波是一种物质,它们既有共性也有个性.所有的物体都能辐射红外线,D不正确.答案ABC高中物理电磁波谱教案大全二电磁波谱教学目的:掌握波速的公式;知道各波段电磁波的特性及其应用;通过身边的案列感受物理与生活实际的联系;通过对各个波段电磁波的了解,认识到科学技术对社会发展的影响;寻找地外文明,开拓学生视野。
波长、频率和波速 课件
解析:(1)由甲图知波长λ=4 m,由乙图知周期T=0.2 s。 所以波速v=Tλ=20 m/s。 (2)由乙图知在t=0.2 s时P质点经过平衡位置正向上运动, 且它已振动了一个周期,所以它应是甲图中的波源O,其横坐 标x=0。
(3)t=0.4 s时,从甲图算起Δt1=0.2 s=T,波形正好向右平 移了一个波长,因此此时0~4 m之间的波形与t=0.2 s时的波形 相同,此时的波形如下图中实线所示。
解析:解法一:平移法
由题知波速v=00..82 m/s=4 m/s,由题图知波长λ=8 m。
可知周期T=
λ v
=
8 4
s=2
s,17
s内的周期数n=
Δt T
=
17 s 2s
=
812,将8舍弃,取12λ,根据波动的时间与空间的周期性,将波向
+x方向平移12λ即可,如图中虚线所示;
解法二:特殊质点法
a.算出波在Δt时间内传播的距离:Δx=vΔt=Tλ ·Δt。
b.把波形沿波的传播方向平移Δx,如图所示的②图象。 c.然后将图线向左顺沿即可,如图中虚线部分。
(2)特殊点法
①原理:参与波动的介质质点都在各自的平衡位置附近振
动,并不随波迁移。
②方法与步骤
a.取平衡位置相距为
λ 4
的两个特殊点(最大位移处与平衡位
何移动才能得出17秒后的波形?
提示:应将波沿+x方向移动x m即可。
例4 如图甲所示是一列简谐横波在t=0.2 s时的波形图,其 中O是波源,图乙是波上某一点P的振动图象。
(1)该波的波长为________m,周期为________s,波速为 ________m/s。
(2)说明P质点的位置。 (3)画出t=0.4 s和t=0.55 s的波形图。
波长、频率和波速课件
(1)如果波在 t 时间内传播 x 的距离,则波速 v=xt。
(2)如果可以求出波长 λ 和周期 T,则
波速 v=Tλ。
答案:他们的想法都不对。 解析:波具有周期性,波峰与波峰或波谷与波谷之间的距离是波长 的整数倍,只有限定相邻波峰或波谷间的距离才是一个波长,所以甲不 对;相邻波谷与波峰之间平衡位置间的距离刚好是半个波长,所以在波 峰与波谷的两个质点,即使峰谷相邻,一个质点在平衡位置的正方向上, 一个在负方向上,它们的距离是大于半个波长的,所以乙、丙的想法不 对。
v=λf 由上式我们还可以这样理解波速这个物理量,波速等于波长和频 率的乘积。这个关系虽然是从机械波得到的,但是它对于我们以后要 学习的电磁波也是适用的。 对于式子 v=λ/T 或 v=λf,我们不但要理解,还要能应用它们解决实 际问题。
迁移与应用 2
地震时,震源会同时产生两种波,一种是传播速度约为 3.5 km/s 的 S 波,另一种是传播速度约为 7.0 km/s 的 P 波。一次地震发生时,某地震 监测点记录到首次到达的 P 波比首次到达的 S 波早 3 min。假定地震 波沿直线传播,震源的振动周期为 1.2 s,求震源与监测点之间的距离 x 和 S 波的波长 λ。
答案:1 260 km 4.2 km 解析:设 P 波的传播时间为 t,则 x=vPt,x=vS(t+Δt) 解得 x=vvPP-vvSSΔt,代入数据得 x=1 260 km 由 λ=vST,解得 λ=4.2 km
通过以上题目我们得到了两种计算波速的方法: (1)由 v=λf 计算; (2)根据同种均匀介质中波匀速传播,由 v=xt计算。
2.根据波动图象确定 (1)在波动图象上,振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为 一个波长。 (2)在波动图象上,运动状态(速度)总是相同的两个相邻质点间的距 离为一个波长。 (3)在波动图象上,两个相邻波峰(或波谷)间的距离为一个波长。
《波长、频率和波速》教案
《波长、频率和波速》教案一、教学目标1. 让学生理解波长、频率和波速的概念及其相互关系。
2. 培养学生运用公式进行计算和解决问题的能力。
3. 引导学生关注物理知识在实际生活中的应用。
二、教学内容1. 波长的概念及其表示方法。
2. 频率的概念及其表示方法。
3. 波速的概念及其表示方法。
4. 波长、频率和波速之间的关系。
5. 波速计算公式的应用。
三、教学重点与难点1. 重点:波长、频率和波速的概念及其相互关系。
2. 难点:波速计算公式的应用。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解波长、频率和波速的概念及其相互关系。
2. 利用公式法进行波速计算练习。
3. 结合实际例子,让学生了解物理知识在生活中的应用。
五、教学过程1. 导入:通过一个实际例子,如无线电通信,引出波长、频率和波速的概念。
2. 新课讲解:讲解波长、频率和波速的定义及其相互关系。
3. 公式讲解:讲解波速计算公式v = λf 的含义和应用。
4. 课堂练习:让学生运用公式计算一些简单的波速问题。
5. 课后作业:布置一些有关波长、频率和波速的练习题,巩固所学知识。
7. 拓展:引导学生关注物理知识在实际生活中的应用,如光纤通信、雷达等。
六、教学评价1. 课堂问答:通过提问,了解学生对波长、频率和波速概念的理解程度。
2. 课堂练习:评估学生运用公式进行波速计算的能力。
3. 课后作业:检查学生对课堂所学知识的掌握情况。
七、教学资源1. PPT课件:展示波长、频率和波速的概念及其相互关系。
2. 练习题:提供一些有关波长、频率和波速的计算题和应用题。
3. 实际例子:收集一些与波长、频率和波速相关的实际例子,如无线电通信、光纤通信等。
八、教学进度安排1. 第一课时:讲解波长、频率和波速的概念及其相互关系。
2. 第二课时:讲解波速计算公式及其应用。
3. 第三课时:课堂练习和课后作业的批改与讲解。
九、教学反思1. 反思教学方法:根据学生的反馈,调整教学方法,提高教学效果。
高中物理波长讲解教案
高中物理波长讲解教案主题:波长的概念及计算目标:学生能够理解波长的概念,掌握波长的计算方法,并能够运用所学知识解决相关问题。
教学重点:波长的定义和计算方法。
教学难点:波长在不同波动中的应用。
教学准备:黑板、彩色粉笔、投影仪教学步骤:一、导入(5分钟)通过引入一些生活中的例子,引起学生对波长的兴趣,例如让学生思考光波在水面上的起伏、声波在空气中传播等现象,引导学生关注波长的特征。
二、讲解波长的概念(10分钟)1. 清晰地解释波长的定义:波长是波的一个特征,表示波在传播过程中一个完整波段的长度。
2. 指导学生理解波长与波速、频率之间的关系:波速等于波长乘以频率。
3. 通过实际例子演示波长的测量方法,帮助学生更好地理解波长的概念。
三、计算波长(15分钟)1. 使用黑板和投影仪展示几道波长计算题目,让学生自己尝试计算。
2. 引导学生灵活运用波长、频率和波速的关系,解答问题。
3. 指导学生如何通过实验测量波长,加深学生对波长的理解。
四、练习与实践(15分钟)1. 给学生一些相关练习题,让学生巩固所学知识。
2. 分组讨论并解答一些应用题,让学生在实际问题中练习运用波长的概念。
3. 鼓励学生自主开展实验,测量不同波动的波长,并与理论计算进行比较。
五、总结(5分钟)1. 引导学生总结本节课学习到的知识点,强调波长在物理学中的重要性。
2. 鼓励学生扩展思维,思考波长在更多场景中的应用,拓展知识面。
六、课堂作业(5分钟)布置相关练习题,巩固学生对波长的理解和计算能力。
注:以上教案仅供参考,具体教学内容和方法可以根据教学实际情况进行调整。
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波长频率和波速示范教案Newly compiled on November 23, 2020
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、=、=、=、=、=、=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;=速度等于0;=向上振动;=速度等于0;=向下振动;=速度等于0;=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 =向下振动、= =向上振动、= = =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.经后,其波形如图中虚线所示.设该波的周期大于.
(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,所以经过的时间,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=,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、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(个波长),由此可求出波速为
=0.36m/s
波的周期为:
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t 1时刻的波形图如图中的实线所示,t 2时刻的波形图如图中的虚线所示,已知Δt=t 2- t 1=,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,则( )
A. 这列波的波长为5cm
B. 这列波的传播速度为10m/s
C. 当t=时,质点Q 第一次到达波峰
D. 质点Q 到达波峰时,质点P 恰好到达波谷
y/cm 2
-2
O P 12
3
4
5678910
x/m
Q
y/cm 5
o 2 4 6 8 10 12 14 x/cm -5
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=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x A=0,x B=70m,并且波长λ符合不等式:20m<λ<80m,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
绳上有一简谐横波向右传播,当绳上某一质点A向上运动到最大位移时,在其右方相距0.30m的质点B刚好向下运动到最大位移.已知波长大于0.15m,则该波的波长等于多少
解:由得:(=0,1,2,3……)
当=0时,=(m)
当=1时,=(m)
当=3时,=(m)
因为大于0.5m,故该波波长可能为0.6m或0.2m.
典型例题2——关于波形的变化
如图是一列简谐波在某一时刻的波形,已知点此时向下运动,则波的传播方向如何并画出前的波形.
解:质点A向下运动,由波的成因法或逆向描波法可知该列波向左传播.
用特殊点法画波形:O点此时向上,B点此时在最大值处,故前O在负最大位移O‘,处,B在平衡位置,且向上运动,按正弦规律做出如图中虚线所示的波形.用波的平移法:波形传播特点只要将整个波形向右平移,也可以得出.。