高中物理人教版 (新课标)选修33 波长、频率和波速教案

10. 3  波长、频率和波速

【教学目标】

1、了解波长、频率和波速的基本概念

2、会根据已知条件求出波长、频率和波速

【重点难点】

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。

【教学方法】

实验演示和多媒体辅助教学

【教学用具】

波动演示仪、课件

【教学过程】

一、波长：（λ）

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，叫做波长。

（1） 横波：相邻波峰或波谷间的距离。

（2） 纵波：相邻密部或疏部间的距离。

2、说明：

（1）“总”：“位移总是相等”的含义是指“时时刻刻都相等”。

 “相邻”：

（2）位移总是相等的两个质点，其速度也总是相等的。

（3）相距波长（λ）整数倍（或半波长<λ/2>偶数倍）的两质点的振动步调总是相同的（同相）；相距半波长（λ/2）奇数倍的两质点的振动步调总是相反的（反相）。

（4）波长反映了波的空间周期性。

二、波的频率（f ）和周期（T）

波的频率（或周期）等于波源的振动频率（或周期），因为介质中的质点是做受迫振动，与介质无关。

（1）同一种波在不同介质中传播时频率（或周期）保持不变（即波由一种介质进入另一种介质，其频率<或周期>不变）。

（2）每经历一个周期，波就沿波的传播方向传播一个波长的距离。

（3）周期（或频率）反映了波的时间周期性。

三、波速

1、波速指波的传播速度（即单位时间内波传播的距离：υ= s / t），也是振动形式的传播速度，或波的能量的传播速度。

2、物理意义：描述振动在介质中传播的快慢。

3、波速由介质的性质决定，与波源无关。

同类波在同一种均匀介质中，波速是一个定值（匀速传播）；同一列波在不同介质中传播速度不同。

 ★ 声速还跟温度有关。

4、波速与质点振动速度的区别

四、波速与波长、频率间的关系

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，所以波速 υ 为：

 　　　（或）

 而　   故上式可写成：

      υ＝ λ·f

说明：

1、υ＝ λ·f不仅对机械波适用，对电磁波也适用。

2、（1）频率由波源决定；

（2）波速由介质决定；

（3）波长与频率、波速均有关。

波由一种介质进入另一种介质，频率不变，波速改变，从而波长改变。

【课内练习】

【例1】如图所示是一列横波在t=0时刻的波形图象，波沿x轴正方向传播，已知波速v＝32m/s。试求：（1）波长；（2）周期；（3）画出从t＝0时刻起半个周期后A、B、C、D四个质点的振动方向。

【例2】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T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?

【课外作业】

教材P53——（4）、（5）、（6）

【板书设计】

【教学随感】