波长、频率和波速教案
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。
经典课件：波速与波长、频率的关系(教科版)
(3)每经历一个周期，原有的波形图不改变。
四、波速（v） 1、定义：单位时间内振动传播的距离叫做波速。
v X t
ｔ时刻的波形
ｔ＋△ｔ时刻的波形
ｙ
△ｘ
ｏ
ｘ
v X t
2、物理意义 反映振动在介质中传播的快慢程度。
3、几点说明
(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。
五、波长、周期（或频率）和波速的关系
1．波速由什么决定？ 波速由介质决定，与波的频率、质点的振幅无关
2．频率由什么决定？ 波的频率只取决于波源，与波速、波长无关。
波在传播过程中、从一种介质进入另一种介质时 频率不变。
3．波长由什么决定？
波长则决定于v和T。波从一种介质进入另一 种介质波速发生变化，周期不变，波长发生变化； 波在同一介质中传播，当周期发生变化，波长也 发生变化。
课堂练习
C 1.关于简谐波说法中正确的是（
）
A．两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长
B．任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长
C．波动在一周期内向前传播的距离等于波长
D．在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长
2.关于波速说法错误的有（ ABCE ）
A．波速由介质和波源共同决定
B．提高振源频率，波的传播速度将增大
一、波长（λ） 1、 定义: 沿波的传播方向,任意两个相邻的 同相振动质点之间的距离,叫做波的波长.
2、几点说明 (1)“同相”理解 :任意 时刻这两个质点的位移 相同,速度也相同.
(2)物理意义:波源振动一个周期,波沿波的传播方 向传播的距离就是一个波长.
波长、频率和波速 课件
【答案】 D
波的多解问题
【问题导思】 1. 哪些因素会造成波的多解问题？ 2. 如何根据波形变化确定波传播的可能距离？
造成波动问题多解的主要因素
1. 周期性 (1)时间周期性：时间间隔Δt 与周期 T 的关系不明确． (2)空间周期性：波传播距离Δx 与波长 λ 的关系不明确．
2. 双向性 (1)传播方向双向性：波的传播方向不确定． (2)振动方向双向性：质点振动方向不确定． 由于波动问题的多解性，在解题时一定要考虑其所有的 可能性： ①质点达到最大位移处，则有正向和负向最大位移两种 可能． ②质点由平衡位置开始振动，则有起振方向向上、向下 (或向左、向右)的两种可能．
【规范解答】 方法一：在 t＝4.0 s 时，波向前传播， Δx＝v Δt＝1.5×1 m＝1.5 m，所以将 t＝3.0 s 时刻的波形向 前平移 1.5 m，得到图中的虚线波形，即是 t＝4.0 s 时刻波的 图象．
方法二：本题除采用上面平移解法外，还可根据特殊质点的
振动解决该问题：1 s 后波向前传播Δx＝1.5 m＝34λ，所以每个质
【答案】 见规范解答
波速
1 .基本知识 (1)定义：波速是指波在介质中传播 的速度．
λ
(2)定义式：v＝ T ＝ λf (3)决定因素 机械波在介质中的传播速度由 介质 的性质决定，在不 同的介质中，波速一般 不同 ． (4)决定波长的因素：波长由 波速 和 频率 共同决定．
第2章 2 波速与波长、频率的关系
频率的波传播速度都相同．波速公式 v＝Tλ＝λf 适用于一切波的波速计算．
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[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．(√)
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/9/32021/9/32021/9/32021/9/39/3/2021 •14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月3日星期五2021/9/32021/9/32021/9/3 •15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月2021/9/32021/9/32021/9/39/3/2021 •16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/9/32021/9/3September 3, 2021 •17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/9/32021/9/32021/9/32021/9/3
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【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．
波长、频率和波速
波长、频率和波速【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 T λ=． 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。
第三节波长频率和波速
的物理量是
A. 波长
B. 波速
C. 频率
D. 周期
2．一列波的波长为λ，沿着波的传播方向在
任意时刻，具有相同位移的质点是(其中k=0，
1，2，…) [
]
A．相距λ/2的两质点．
B.相距λ的两质点．
C.相距(2k+1)λ/2的两质点
D．相距2kλ的两质点
3 、一列沿x方向传播的横波，其振幅为A， 波长为λ，某一时刻波的图象如图3所示。在该 时刻，某一质点的坐标为(λ，0)，经过T/4后 该质点的坐标为：
例题：如图实线是一列简谐波在某一时 刻的波形曲象，经Δt＝0.5s后图象变为虚 线，设Δt < T
1）如果波向右传播，求波的周期和波速？
2）如果波向左传播，求波的周期和波速？
一.波长 1、定义：
二、波动的频率 1.定义
三、波速
1.定义 四、波长、频率和波速的关系
1.一列波在不同介质中传播，保持不变
1）.这两点对平衡位置的位移的大小和方 向总保持相同．
2）.这两点 速度大小和方向总保持相同
3）.这两点振动步调总保持相同
第三节、波长、频率和波速
一.波长 1、定义
1).每隔λ的两个质点的步调总是相同 . 每隔λ整数倍的两个质点的步调总是相同 2).每隔λ/2的两个质点的步调总是相 反每隔λ/2的奇数倍两个质点的步调总是相 反
第三节、波长、频率和波速
二、波动的频率
1.定义
介质中各质点振动的频率都等于波源的振动 频率，我们把这个频率叫做波动的频率，通 常用字母f表示，单位是Hz．
第三节、波长、频率和波速
人耳能够感觉到的声波的频率约为20Hz～ 20000Hz．男低音歌唱家发出的声音可以低到 65Hz，而女高音歌唱家可以高达1180Hz．
高中物理第三节-波长
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。
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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。
三、波长、周期（频率）和波速的关系
1、单位时间内振动所传播的距离叫波速．它反映振动在介质中传播的快慢程度。
2、波速等于波长和频率的乘积，公式：
3、经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长。
4、注意事项：
（1）波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定．当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期（或频率）保持不变．但由于波速的变化而导致波长的变化．
（2）波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的波（电磁波、光波）也成立． （3）波速的计算既可用
，也可用
例题1：某乐律C 调“la ”的频率为f=440Hz ，试求这个音在空气中的波长和水中的波长。
例题2：下图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形曲线。
经后，其波形如图中的虚线所示。
设该波的周期T 大于。
（1）如果波是向左传播的，波的速度是多大波的周期是多大
（2）如果波是向右传播的，波的速度是多大波的周期是多大
布置作业： f v T v λλ==或t s v =f v T v λλ==或。