波长 频率和波速教案
波长、频率和波速 说课稿 教案 教学设计

波长、频率和波速教学目标:1.知道波长、周期、频率、波速的概念和物理意义。
2.掌握波长、频率和波速的关系式,并能应用这些关系式解答有关问题。
3.明确机械波传播过程中的周期性、多解性形成的原因和结果。
重点:波长、频率和波速三个物理量及这三个物理量之间的关系难点:明确机械波传播过程中的周期性、多解性形成的原因和结果教学过程:导入新课:我们拿着绳子的一端上下振动,绳波在绳子上传播。
如果改变振动的快慢,即改变机械振动的周期,那么所形成的绳波在绳子上传播的速度改变了吗?波的传播速度与哪些因素有关呢?1.波长(λ)(1)定义:在波动中,振动相位总是相同的两个①相邻质点间的距离。
(2)特征:在横波中,两个②相邻波峰或两个③相邻波谷之间的距离等于波长。
在纵波中,两个④相邻密部中央或两个相邻疏部中央之间的距离等于波长。
2.周期(T)和频率(f)(1)定义:波的周期(或频率)即⑤波源的周期(或频率)。
(2)规律:在波动中,各个质点的振动周期(或频率)是⑥相同的,它们都等于⑦波源的振动周期(或频率)。
(3)关系:周期(T)和频率(f)⑧互为倒数(或乘积等于1),即f=错误!未找到引用源。
(4)时空关系:在⑨一个周期的时间内,振动在介质中传播的距离等于一个波长。
3.波速(v)(1)定义:机械波在介质中传播的速度称为波速。
波速等于传播距离(或一个波长)和传播时间(或一个周期)的比值。
(2)定义式:等于波长和频率的乘积,公式为v=λf。
这两个公式虽然是从机械波得到的,但也适用于电磁波。
(3)决定因素:机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定,在不同的介质中,波速不同,另外,波速还与温度有关。
问题:(1)在一个波长内,如果两个质点在某个时刻位移是相同的,那么这两个质点间的距离是不是一定等于波长?为什么?(2)如果两个质点相对平衡位置的位移总是相同的,那么这两个质点间的距离是不是一定等于波长?为什么?解答:(1)不一定;有些质点在某个时刻位移是相同的,但过一段时间后,位移就不一定相同了,所以这样的两个质点间的距离就不一定等于一个波长。
波长、频率和波速教案

课题:第三节波长、频率和波速授课者:教学目标一、知识与技能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、态度与价值观通过对波的多解性问题的讨论,使学生知道解决问题时要全面分析教学重点1、知道在波的图象中求波长2、理解波长、频率和波速的物理意义以及它们之间的关系3、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难点用波长、频率和波速之间的关系求解波的多解问题教学方法实验、讨论、讲解、练习、电教法教学用具横波、纵波演示器多媒体课件教学过程一、波长(λ)1、概念:在波动中对平衡位置的位移总是相等(包括大小和方向)的两相邻质点间的距离叫做波的波长。
2、注意事项:(1)“位移总是相等”的含义是“每时每刻都大小相等,方向相同”;(2)“位移总是相等的两个质点”,即不论什么时候,振动步调完全一致,称为同相点。
任意两个同相点间的距离为波长的整数倍,相邻的两个同相点间的距离等于一个波长;(3)“位移总是相反的质点”,振动步调完全相反,称为反相点。
任意两个反相点间的距离为半波长的奇数倍,相邻的两个反相点间的距离等于半个波长;(4)在波的传播方向上相距波长整数倍的两质点(同相质点)的振动步调总是相同的,相距半波长奇数倍的两质点(反相质点)振动步调总是相反的;(5)在横波中,两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离等于波长;在纵波中,两个相邻的密部(或疏部)之间的距离等于波长。
二、周期(T)和频率( f )1、波的周期(或频率):波源振动的周期(或频率)就是波的周期(或频率)。
2、注意事项:(1)波的周期(或频率)等于波源的振动周期(或频率);(2)波的周期(或频率)由波源决定,同一列波在不同介质中传播时周期(或频率)保持不变;(3)每经历一个周期的时间,波就沿传播方向传播一个波长的距离;(4)每经历一个周期,原有的波形图不改变。
第3课时波长、频率和波速教案

第3课时 波长、频率和波速【活动目标】1.知道什么是波的波长,能在波的图像中求出波长。
2.知道什么是波传播的周期(频率),理解各质点振动周期与波源振动周期的关系。
3.知道波速的物理意义及决定因素,理解波长、周期(频率)和波速之间的关系,能用它解决实际问题。
4.能在某一时刻的波的图像和波的传播方向上,画出下一时刻和前一时刻的波的图像。
【活动过程】活动一:波长、频率和波速1.波长λ: 两个相邻的运动状态总是相同的质点间的距离。
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,单位m .2.周期T 、频率f波动的频率就是波源振动的频率.频率用f 表示. 1f T =,22f T πωπ== 一个周期T 的时间,波刚好传播一个波长λ的距离。
3.波速v : 波速是指波在介质中传播的速度 v f T λλ== ( 提醒:也满足 x v t ∆=∆) (1)波速的大小由介质决定,与频率及振幅无关;①同一列波,在不同介质,v 变,f 不变,λ变。
②同一性质(如声波)、不同频率的波,通过同一介质时波速相同。
(2)波速与质点的振动速度不同。
例1:如图所示,一列机械波沿x 轴传播,波速为16m/s ,某时刻的图象如图,由图可知( )A .这列波的波长为16mB .这列波传播8m 需2s 时间C .x=4m 处质点的振幅为0D .x=6m 处质点将向y 轴正向运动例2:如图所示,一列沿水平绳传播的简谐横波,频率为8 Hz.振动方向沿竖直方向,当绳上的质点P 到达其平衡位置且向下运动时,由此可知波速和传播方向是( )A .8 m/s,向右传播;B .12.5 m/s,向左传播;C .12.5 m/s,向右传播;D .8 m/s,向左传播活动二:Δt 后波形图的画法:平移法画Δt 的波形图,首先明确Δt 与周期之间的关系,然后画出经过时间小于一个周期的那一时刻的波形图。
《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。
高中物理选修波长、频率和波速教学教案

高中物理选修波长、频率和波速教学教案一、教学目标1. 让学生理解波长的概念,掌握波长的计算方法。
2. 让学生理解频率的概念,掌握频率与周期的关系。
3. 让学生理解波速的概念,掌握波速、波长和频率之间的关系。
4. 培养学生的实验操作能力和观察能力,提高学生的物理思维能力。
二、教学内容1. 波长的概念及其计算方法。
2. 频率的概念及其与周期的关系。
3. 波速的概念及其与波长、频率的关系。
4. 波的传播特点及其在实际应用中的例子。
三、教学重点与难点1. 教学重点:波长的概念、频率与周期的关系、波速的计算方法。
2. 教学难点:波速、波长和频率之间的关系,波的传播特点。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究波长、频率和波速之间的关系。
2. 利用实验现象,培养学生的观察能力和实验操作能力。
3. 通过典型例题,让学生掌握波速、波长和频率的计算方法。
4. 采用小组讨论法,培养学生的合作精神和物理思维能力。
五、教学过程1. 引入:通过生活中的实例,如水波、声波等,引导学生思考波的特点。
2. 讲解:讲解波长的概念,让学生通过实际例子理解波长的意义。
3. 实验:安排学生进行波长测量实验,培养学生的观察能力和实验操作能力。
4. 讲解:讲解频率的概念,让学生理解频率与周期的关系。
5. 练习:布置练习题,让学生巩固波长和频率的知识。
6. 讲解:讲解波速的概念,让学生掌握波速、波长和频率之间的关系。
7. 例题:讲解典型例题,让学生学会波速的计算方法。
8. 练习:布置练习题,让学生巩固波速的知识。
9. 总结:对本节课的内容进行总结,强调波长、频率和波速之间的关系。
10. 作业:布置作业,让学生进一步巩固所学知识。
六、教学策略1. 利用多媒体课件,生动形象地展示波的传播过程,帮助学生直观理解波长、频率和波速的概念。
2. 通过实验演示,让学生亲身体验波的传播特点,提高学生的实践操作能力。
3. 设计一系列问题,引导学生进行思考和讨论,激发学生的学习兴趣和求知欲。
(完整word)12.3 波长、频率和波速教案

第三节波长、频率和波速教学目标:(一)知识与技能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、态度与价值观通过对波的多解性问题的讨论,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:实验、讨论、讲解、练习教学用具:多媒体实物投影仪、自制投影片,CAI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.(二)新课教学1、波长用多媒体课件展示下列过程:注意:在制作课件时,把1和13做成相同颜色的,例如红色,把7做成另一种颜色的,为了能够使学生正确理解波长的概念,制作课件时,可多展示一些质点,例如可展示到形成二个或三个完整波形的所有质点。
下边我们以形成两个完整波形的质点进行说明:①分别观察质点1的起振方向如何?②当质点1振动41T ,2T ,43T ,T ,45T ,23T ,47T ,2T 时,质点1的振动形式传到了哪些质点?③仔细观察质点1和质点13、质点25的振动状态(包括速度的方向及位移),有什么关系? 学生观察后,讨论总结,得到:①课件中质点1的起振方向向上; ②经过41T ,质点的振动形式传到了质点4,经2T 传到了质点7,经43T 传到了质点10,经T 传到了质点13;③质点1、13、25的速度方向及相对各自平衡位置的位移总是相等的。
教师: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。
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,叫做波长。
高中物理-高二波长、频率和波速教案

高中物理-高二波长、频率和波速教案课程目标:1.了解波的性质和特点,能够区分机械波和电磁波及它们的分类。
2.掌握波长、频率和波速的概念及相互关系。
3.了解波的传播规律和应用。
4.培养学生观察、实验、分析的能力,并能运用所学知识解决实际问题。
教学内容:第一部分:引言和导入引导学生回忆在中学物理学习中已经学过的波的知识,让学生说出在生活中常见的波,如声波、电磁波等,并让学生探讨这些波的特点。
第二部分:知识讲解1.介绍波的定义和分类,包括机械波和电磁波。
2.介绍波长、频率和波速的基本概念及相互关系,包括公式和单位的使用方法。
3.介绍波在不同介质中的传播情况及其应用,包括折射、反射、衍射和干涉现象。
第三部分:实验操作1.用弹簧和弹性绳做出机械波的实验,在测量波长和频率的过程中,让学生探讨它们的相互关系。
2.用频率计和示波器做出声波的实验,在测量声波波长和频率的过程中,让学生了解声波的传播特点。
第四部分:课堂讨论1.让学生就所学知识进行讨论,并针对实际案例解决问题。
2.让学生发现电磁波的传播范围广,且可以穿透很多材料,既有利用价值又存在安全隐患,引导学生探讨电磁辐射防护的方法。
第五部分:作业布置1.结合课堂讨论内容,布置相关的练习题,巩固学生所学知识。
2.让学生搜集电磁波的应用和安全措施。
板书设计:机械波:波动传递的媒介是物质,分为横波和纵波。
电磁波:波动传递的媒介是电磁场,可以在真空中传播。
波长:相邻两个波峰或波谷之间的距离。
频率:单位时间内波动的周期数。
波速:波动传递的速度。
应用:折射、反射、衍射、干涉,无线电通讯、医疗、安全等。
《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。
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[高二物理教案10-3]
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,我们可以看到三者有着一定的联系。
【板书】四、波长、周期(或频率)和波速的关系。
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(或f)和v三者之间的关系。
【板书】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与f还应有如下对应关系。
【板书】2、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、光波也是适用的。
对于式v=λ/T或v=λf,我们不但要理解,还要能应用他们解决实际问题。
为了加深对以上两式的理解和提高应用以上两式分析问题和解决问题的能力,下面我们一起分析和研究一道习题。
【例题】如图10-11中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线。
经Δt=0.5s后,其波形如图中虚线所示。
设Δt<2T(T为波的周期),
(1)如果波是向右传播,求波的周期和波速
(2)如果波是向左传播,求波的周期和波速
分析:
根据题意,由于Δt<2T,所以经过Δt=0.5s的时间,波传播的距离不可能大于两个波长。
如果波是向右传播,图中的波峰1可能到达虚线的波峰3或波峰5。
如果波是向左传播,图中的波峰1可能到达虚线的波峰2或波峰4。
根据波在一个周期内传播一个波长的距离,就可以求出周期T,进而可求出波速v.
解:(1)如果波是向右传播的,应有Δt=(n+3/4)T (n=0,1)
所以T=4Δt/(3+4n) (n=0,1)
由式v=λ/T
得
当n=0时,T1=2/3s,v1=36m/s
当n=1时,T2=2/7s,v2=84m/s
此题还可以用其它方法求解,请同学们课后去讨论、去思考。
(三)作业
1、复习本节课内容,并思考教材中本节例题的分析与解答过程。
2、思考教材练习二第(1)题。
3、教材练习二(2)-(5)题。
教学建议:
1.关于“波速”的教学,可以向学生讲明,声波在空气中传播速度最小,在液体中传播速度较大,在固体中传播速度最大。
这不但可以帮助学生理解机械波的传播速度是由介质决定的,还可以为以后电磁波的教学打下基础。
2.对于式v=λ/T或v=λf,要使学生理解他们的物理意义。
不能从纯数学的观点去分析,要讲清楚决定各个量的物理因素。
3.在“波长”的教学中,提到的“位移总是相等”中的“位移”指的是质点“相对平衡位置”的位移,这一点应使学生理解好。
4.由式v=λ/T和s=vt,结合波的图象分析实际问题时,有两种方法。
一是本教案中【例题】的方法,二是教材中第10页【例题】的方法,这两种方法应使学生在理解的基础上掌握好。