教科版高中物理选修3-4 2.2 机械波速与波长、频率的关系(导学案)

第二章第二章 机械波机械波 第第 2 节波速与波长 频率的关系节波速与波长 频率的关系 学习目标学习目标 1 通过自主学习 让学生知道波的周期和频率 知道波长 周期 频率 和波速之间的关 系 2 小组合作 知道各质点振动周期与波源振动周期的关系 分析讨论理解周期 频率 波速的决定因素 3 激情投入 能运用波长 周期 频率 和波速之间的关系解决问题 重难点重难点 重点 1 对波的频率的理解 频率与周期的关系 2 波长 周期与波速的关系 难点 对波速概念的理解和计算 课程内容标准课程内容标准 1 通过波的模型的建立 提高学生的空间想象能力 2 通过对波的模型进行分析判断 提高分析推理能力 3 通过机械波形成时某个质点与介质中群体质点的关系 体会个别和整体的关系 课前预习案课前预习案 使用说明使用说明 1 同学们要先通读教材 然后依据课前预习案再研究教材 通过梳理掌握 波长 频率 周期 波速概念 知道波速的决定因素 能够计算波速有关的计算 理解波的周期性 2 勾划课本并写上提示语 标注序号 完成学案 熟记基础知识 用红笔标注疑问 一 教材助读 一 教材助读 自主预习自主预习 认真阅读教材 认真阅读教材 p25 p27 独立完成下列问题 独立完成下列问题 1 什么叫波长 如何确定横波的波长 如何确定纵波的波长 2 什么是振幅 它具有什么物理意义 3 什么是机械波的频率 声音由空气传入水中 频率要改变吗 波的频率由什么决定 4 机械波的周期与频率的关系 5 波长 频率 波速的关系 声音由空气传入水中 波速要改变吗 波速由什么决定 二 预习自测 二 预习自测 1 判断正误 1 在一个周期内介质质点所走过的路程等于波长 2 在一个周期内波传播的距离等于波长 3 在波的传播方向上两相邻的对平衡位置的位移始终相同的质点间距离等于波长 4 两个相邻的波峰间的距离是一个波长 2 对于波速的理解正确的是 A 波速表示振动在介质中传播的快慢 B 波速跟波源振动的快慢无关 C 波速表示介质质点振动的快慢 D 波速表示介质质点迁移的快慢 3 关于公式v f 下列说法中正确的是 A v f适用于一切波 B 由v f知 f增大 则波速v也增大 C v f三个量中 对同一列波来说 在不同介质中传播时保持不变的只有f D 由v f知 波长是 6 m 的声波为波长是 3 m 的声波传播速度的 2 倍 4 关于机械波的概念 下列说法中正确的是 A 相隔一个周期的两时刻 简谐波的振动相同 B 质点的振动方向总是垂直于波的传播方向 C 波的频率等于波源的频率 D 波中质点完成一次全振动 波就向前传播一个波长的距离 5 如图所示为一列简谐横波的某一时刻的波形图 以下判断正确的是 A B 点振幅为零 B C E 两点间的距离为半个波长 C A C 两点的位移相同 D 波在 A B 两点间传播的时间为4 1 周期 问题反馈问题反馈 请将你在预习本节中遇到的问题写在下面 请将你在预习本节中遇到的问题写在下面 课内探究案课内探究案 探究一探究一 波长的确定 波长的确定 1 如何理解波长定义中的 相邻 和 同相振动的质点 2 如何确定横波与纵波的波长 训练 1 如图所示 为某时刻一列简谐横波的的波形图 1 ah hm cj gl bi 间的距离为多大 2 am 间距离是一个波长吗 3 bd 间距离是一个波长吗 探究二探究二 频率的影响因素频率的影响因素 1 结合第一节的 活动 a 怎么样才能增大绳波的频率 b 当波的频率增大或者减小以后 波长怎样变化 训练 2 关于波的频率 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 波的频率与波速无关 C 波由一种介质传到另一种介质时 频率变大 D 以上说法均不正确 总结 介质中各质点振动的周期和频率是由 决定的 与 的频率相同 与传播的 无关 探究三探究三 波速的决定因素波速的决定因素 1 想一想 声音在空气中和真空中波速会一样吗 为什么会有区别 2 声音从空气中进入水中波速会一样吗 频率会发生改变吗 总结 波速由 决定 当波从一个介质进入另外一个介质时 波的 保 持不变 波长发生改变 训练 3 下列对波速的理解正确的是 A 波速表示振动在介质中传播的快慢 B 波速表示介质质点振动的快 慢 C 波速表示介质质点迁移的快慢 D 波速跟波源振动的快慢无关 例 一列横波沿绳传播 M N 是绳上相距 2 5m 的两点 当第一个波峰到达 M 点时开始计 时 在 14s 末时第八个波峰恰好到达 M 点 这时第三个波峰到达 N 点 求该波的波长 当堂检测当堂检测 1 一列波由波源向周围传播开去 由此可知 A 介质中各质点由近及远的传播开去 B 波源的振动形式由近及远地传播开去 C 介质中各质点只是振动而没有迁移 D 介质中各质点振动的能量由近及远的传播开 去 2 有关于机械振动与机械波的下述说法 中正确的是 A 有机械振动就一定有机械波 B 机械波中各质点振幅一定相同 C 机械波中各质点均做受迫振动 D 机械波中各质点振动周期相同 3 沿绳传播的一列机械波 当波源突然停止振动时 有 A 绳上各质点同时停止振动 横波立即消失 B 绳上各质点同时停止振动 纵波立即消失 C 离波源较近的各质点先停止振动 较远的各质点稍后停止振动 D 离波源较远的各质点先停止振动 较近的各质点稍后停止振动 4 下列说法正确的是 A 当机械波从一种介质进入另一种介质时 保持不变的物理量是波长 B 传播一列简谐波的同一种介质中各质点具有相同的周期和振幅 C 由波在均匀介质中的传播速度公式 v f 可知频率越高 波速越大 D 在波的传播方向上 相距半波长的整数倍的两质点的振动完全相同 5 一列横波沿直线传播 在传播方向上有 A B 两点 相距 1 2m 当波刚好到达 B 点时开 始计时 已知 4 秒内 A 位置的质点完成 8 次全振动 B 位置质点完成 10 次全振动 这列 波的波长为多少 频率为多少 速度为多少 6 如图所示为一列简谐波在 t 0 时刻的波动图象 波的传播速度大小 v 2 m s 从 t 0 到 t 2 5 s 时间内 质点 M 通过的路程是多少 位移为多少 该波传播的距离是多少 7 一列沿 x