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《波长、频率和波速》教学设计

【教材分析】

本节课是人教版高中物理第二册《机械波》一章中的第三节。主要内容就是讲解几个定量描述波的特征的物理量（波长、频率、波速）及其关系，通过学习本节课，学生将进一步拓宽加深对波的图像的认识，并初步学会结合波的图像的周期性、传播方向的双向性来分析、计算波的传播过程，提高分析、解决实际问题的能力，并为以后进一步学习电磁波等知识打好基础。因此，本节课是高中物理中比较重要的一节内容。

【学生分析】

通过前两节的学习，学生已经对机械波的形成与传播规律有了初步的认识，但这些认识更多的是定性的认识。从定性分析波动过程上升到定量分析、计算波动规律，有些学生（特别是空间想象能力和抽象思维能力较差的学生）可能会存在一些困难。因此，教师应该灵活运用多种方法来突出重点，分散难点，特别是应该充分利用现代教育技术的优势，通过多媒体、动画等手段使抽象的波的传播过程形象化，以促进学生理解。另外，在讲解波的周期由什么决定时，可从介质中各质点做的都是受迫振动这一角度出发，说明各质点的振动周期都由策动力的周期（即波源的振动周期）决定，从而使学生更容易理解。

【教学目标】

一、知识目标：

1．理解波长、频率和波速的概念及其物理意义；

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，并会应用这一关系来分析和计算波动问题；

二、能力目标：

培养学生识别图象、分析问题和解决问题的能力．

三、情感目标：

增强学生对物理学科的兴趣。

【教学重点】

正确理解波长、频率及波速的概念和波速的计算公式。

【教学难点】

1．决定频率、波速的因素及应用波的知识对实例的分析．

2．波动问题的多解性

【教学过程】

[一] 新课导入：

一、引导学生回顾复习：

[师]：上节课，我们学习了波的图象，下面我们首先简单复习上节内容。

[提问]:

1.在波的图像中，横坐标x和纵坐标y分别表示什么？

（学生回答，教师总结）：横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位置。

2．一列波自左向右传播，某一时刻的波形如右图所示示，试指出A、B、C三个质点当前的速度方向。

引导学生分析回答：解答本题，关键是要能根据在波的传播方向上各质点先动带后动的特点，判断出各质点当前的速度方向。答案为：A点向上，B点向下，C点速度为零。（如右图）

二、总结引入：

[师]：前面所学的波动的知识主要偏重于从定性的角度来认识波动现象，在实际当中很多时候需要我们定量地分析波的传播过程，这就需要我们来进一步学习波的传播规律。

[板书课题]：波长、频率和波速

[二] 新课教学：

波长

1．波长定义

演示下图所示的波动动画，(其中波自左向右传播，质点s表示波源，其振动周期为T,介质中的其它质点分别用不同编号的小球表示)，引导学生观察波的传播过程及不同时刻各质点的位移，并比较、讨论：

波源与质点16、质点1与质点17、质点2与质点18这三对质点的振动有何特点？

[学生讨论教师总结]：质点s和质点16的振动完全同步，即任意时刻，两个质点对平衡位置的位移总是相等。质点1与质点17、质点2与质点18也存在类似的特点。

[师]：由以上讨论可知，在波动过程中，介质中总有一些质点，它们对平衡位置的位移总是相等的，这是波动现象的一个重要特性。那么如何描述这个特性？这就是本节课要学习的第一个内容。

[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做波长。

波长用λ表示，单位：米(m)

（教师可在板书 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 一个周期，波在介质中传播的距离等于一个波长。由此，我们以得出了波速的计算公式：v=λ/T或v=λf。希望大家认真理解波长、频率和波速的关系，掌握其应用。

　[五] 布置作业：

课本P53页（1）、（4）、（6）

网上搜索波长、频率和波速的知识在生活、生产及科研中的应用。

【板书设计】

波长（λ）:

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。

二、波的周期（T）、频率（f）

1．波源振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）

2．物理意义：反映波形随时间变化的周期性

三、波速

1．单位时间内波所传播的距离叫波速．

2．物理意义：反映振动传播的快慢.

3. 波速计算：

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