四川省宜宾市一中高三物理一轮复习《机械波》教学设计

《机械波》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解机械波的基本观点和性质。

2. 掌握简谐横波的生成规律及描述方法。

3. 学会运用波动规律解决实际问题。

二、教学重难点1. 教学重点：理解横波的观点，掌握简谐横波的生成规律及描述方法。

2. 教学难点：如何运用波动规律解决实际问题，理解多解性及正确选择物理量。

三、教学准备1. 准备教学PPT，包含各种图片、动画和视频以辅助讲解。

2. 准备一些常见机械波的例子，如水波、声波等，供学生观察和理解。

3. 准备足够的习题，供学生练习和稳固知识。

4. 准备实验室或相关设备，以便学生实际操作和观察机械波的形成。

四、教学过程：（一）引入1. 复习回顾：高中物理中机械波的相关知识。

2. 提出疑问：什么是机械波？机械波是如何产生的？3. 引导学生思考，为新课做铺垫。

（二）新课1. 讲解机械波的基本观点，包括定义、分类、传播媒介等。

2. 通过具体实例，让学生了解机械波的产生过程和传播过程。

3. 引导学生分析简单机械波的传播规律，如波形、速度、周期等。

4. 引入介质中质点的运动规律，分析其在时间和空间上的变化。

5. 讲解机械波在生活和工程中的应用，如声波、水波等。

6. 组织学生讨论，提出问题，共同探讨解决的方法。

（三）实践1. 安排学生自行制作简单的机械波模型，如绳波、水波等，体验机械波的产生和传播过程。

2. 组织学生分组进行实验，观察和分析不同介质中机械波的传播特性。

3. 鼓励学生通过实践，加深对机械波的理解和掌握。

（四）总结与作业1. 总结本节课的主要内容，强调重点和难点。

2. 安置作业：撰写一篇关于机械波的小论文，总结所学知识和感受。

3. 提醒学生做好复习，为后续课程的学习打下基础。

教学设计方案（第二课时）一、教学目标1. 理解机械波的基本观点和性质。

2. 掌握简谐横波的波动方程和数学描述方法。

3. 能够通过实际数据和公式计算波动参数。

二、教学重难点1. 教学重点：机械波的基本观点和波动方程的理解和应用。

31（1）、机械波[学习目标]理解机械波的概念，知道描述波的物理量有波长、频率、波速；理解波的图象的物理意义；会运用机械波的知识及波的图象解简单的问题。

[学习内容]一、机械波1、定义：2、形成条件：⑴⑵3、形成原因：思考：波的传播过程中各质点均做受迫振动吗？4、波的特点：波向前传播的是振动（形式）、波形、能量⑴介质中的各质点并不；⑵后振动的质点（填“带动”或“跟着”）先振动的质点振动；⑶各点的起振方向与波源的起振方向（填“相同”或“相反”）例1、如图为一列向左传播的横波①标出A、B两点在该时刻的振动方向②确定波源的起振方向5、波的分类：二、描述波的物理量1、波长：的距离。

⑴横波中两个相邻的或的距离为一个波长；纵波中相邻的的距离为一个波长；⑵振动在一个（几个）周期里，波在介质中传播的距离等于一个（几个）波长；例2、关于“波长等于什么”的下述说法中，正确的是A、在一个周期内，沿波的传播方向，振动在媒质中传播的距离B、两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相同的质点间的距离C、两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相反的质点间距离的2倍D、两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相反的质点的平衡位置间的距离⑶波长反映了波在空间上的周期性，波传播整数个周期后，波形不变。

2、频率（周期）：⑴即为波源的振动频率（周期），介质中各质点的频率（周期）均与波源的频率（周期）相同；⑵同一列波，频率（周期）不变；⑶f（T）反应了波在时间上的周期性。

3、波速：波传播的速度⑴公式：V=S/t V=λ/T=λf ⑵同一介质、同一类波，波速相同思考：波的传播速度与介质中质点的振动速度一样吗？三、波的图象1、简谐波的图象为 曲线。

其横轴表示 ，纵轴表示 。

2、波动图象的物理意义是： 。

思考：从波的图象可求什么？例3、如图是一列简谐波的图象，波向右传播⑴求这列波的波长、振幅⑵在图中画出X 1=0.5m 、X 2=2.5m 的两个质点的位移⑶在图中标出X 3=1.0m 、X 4=1.5m 、X 5=3.5m 、X 6=4.5m 四个质点的振动方向⑷描述X 5、X 6两质点在该时刻的运动的情况，并说明哪一点先回到平衡位置⑸作出T/4后、T/4前的波形图⑹若波源的振动图象如图所示，求波的传播速度，并判断波源在1.25×10-2s 时刻的振动方向。

第一单元第一单元 机械波的形成机械波的形成 波的图象波的图象教学目的：1、深刻理解机械波的形成的特点。

、深刻理解机械波的形成的特点。

2、熟练掌握波速、波长和频率的概念及大小关系。

、熟练掌握波速、波长和频率的概念及大小关系。

3、理解波的图象的物理意义，明确波的图象与振动的图象的区别，能利用波的图象求解相关问题。

图象求解相关问题。

教学过程：教学过程：一、基础知识点一、基础知识点（一）机械波（一）机械波1．机械波的形成．机械波的形成机械振动在介质中的传播叫机械波。

机械振动在介质中的传播叫机械波。

2．产生机械波的条件．产生机械波的条件A 波源，波源，B 介质介质3．波的种类．波的种类横波：振动方向垂直于传播方向的波。

横波有波峰和波谷。

例：水波近似看作横波；光波是横波，但是是电磁波；横波，但是是电磁波；纵波：振动方向平行于传播方向的波。

纵波有密部和疏部。

例：声波；地震时所产生的波既有横波也有纵波。

有横波也有纵波。

4、机械波的特点、机械波的特点（1）机械波传播的是振动的形式和能量。

质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波定向迁移。

向迁移。

（2）介质中各质点的振动的周期和频率都与波源的振动周期和频率相同。

而且各质点开始振动的方向与振源开始振动方向也相同，即各质点的振动方向与振源的振动方式完全一致。

一致。

（3）离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动。

即离波源较近的介质质点越早开始振动，离波源较远的质点越晚开始振动。

在沿波传播方向上的两介质质点P 1和P 2，开始振动的时间差就是机械振动从一质点P 1传播到另一质点P 2的传播时间，即Vx t D=D ，如图1所示，图中x D 为P 1、P 2两质点平衡位置间的距离，V 为波速。

为波速。

4．波长l两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的两个质点间的距离。

两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的两个质点间的距离。

5．波长，频率和波速．波长，频率和波速质点的振动频率=波的频率波的频率波在介质中传播的速度叫做波速（波在一个周期内向前推进一个波长）波在介质中传播的速度叫做波速（波在一个周期内向前推进一个波长）注意：波速反映波在介质中传播快慢程度，而不是质点振动快慢的程度。

高中物理《机械波》的教案一、教学目标1. 让学生理解机械波的概念，了解机械波的形成和传播过程。

2. 让学生掌握机械波的性质，包括波长、波速、周期和频率。

3. 让学生学会运用机械波的知识解决实际问题。

二、教学内容1. 机械波的定义和分类2. 机械波的形成和传播3. 机械波的性质4. 波的反射和折射5. 波的干涉和衍射三、教学重点与难点1. 重点：机械波的形成和传播过程，机械波的性质。

2. 难点：波的反射和折射，波的干涉和衍射。

四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究机械波的形成和传播过程。

2. 使用多媒体课件，生动展示机械波的图像和现象。

3. 利用实验和实践，让学生直观地感受机械波的特性。

4. 采用小组讨论法，培养学生的合作能力和解决问题的能力。

五、教学安排1. 第一课时：机械波的定义和分类2. 第二课时：机械波的形成和传播3. 第三课时：机械波的性质（波长、波速、周期和频率）4. 第四课时：波的反射和折射5. 第五课时：波的干涉和衍射六、教学策略1. 结合实际案例，让学生了解机械波在生活和工程中的应用。

2. 利用数学工具，如波动方程，分析机械波的传播特性。

3. 设计不同难度的题目，针对学生的掌握程度进行巩固和提高。

4. 鼓励学生进行课外阅读，了解机械波的前沿研究和最新应用。

七、教学评价1. 课堂表现：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. 作业完成情况：检查学生作业的完成质量，评估学生对知识点的掌握程度。

3. 章节测试：进行章节测试，分析学生的学习成果，及时发现并解决教学中存在的问题。

4. 学生反馈：收集学生对教学内容的意见和建议，不断优化教学方法。

八、教学资源1. 多媒体课件：制作涵盖重点知识点的课件，便于学生理解和记忆。

2. 实验器材：准备振动台、弦、光盘等实验器材，让学生直观地了解机械波的传播。

3. 教学视频：收集相关机械波现象的视频资料，增加课堂的趣味性。

第2课时 机械波导学目标 1.理解机械波的概念，会分析横波的图象.2.掌握波速、波长和频率(周期)的关系.3.理解波的干涉和衍射现象，掌握产生干涉和衍射的条件．理解多普勒效应的概念．一、机械波 [基础导引]图1是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2,3,4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t ＝0时，质点1开始向上运动；t ＝T4时，质点1到达最上方，质点5开始向上运动．问：图1(1)t ＝T2时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)t ＝3T4时，质点8、12、16的运动状态如何？(3)t ＝T 时，质点8、12、16的运动状态如何？ [知识梳理]1．波的形成：机械振动在介质中传播，形成机械波． (1)产生条件：①________；②________. (2)特点①机械波传播的只是振动的________和________，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波________．②介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与________振动周期和频率相同． ③各质点开始振动(即起振)的方向均________．④一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为______，位移为________． 2．机械波的分类(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互________的波，有________(凸部)和________(凹部)．(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在____________上的波，有________和________．3．波长、波速、频率及其关系 (1)波长在波动中，振动相位总是________的两个相邻质点间的距离，用λ表示． (2)波速图3波在介质中的传播速度．由________本身的性质决定． (3)频率由________决定，等于________的振动频率． (4)波长、波速和频率的关系：v ＝fλ.特别提醒 (1)机械波从一种介质进入另一种介质，频率不变，波速、波长都改变． (2)机械波的波速仅由介质来决定，在固体、液体中波速比在空气中大．波速的计算方法：v ＝λT 或v ＝Δx Δt . 二、波的图象 [基础导引]一列横波某时刻的波形如图2甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象．图2(1)若波沿x 轴的正方向传播，图乙为K 、L 、M 、N 四点中哪点的振动图象？ (2)若波沿x 轴的负方向传播，图乙为K 、L 、M 、N 四点中哪点的振动图象？ [知识梳理] 1．图象在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的____________；用纵坐标表示某一时刻，各质点偏离平衡位置的________，简谐波的图象是________(或余弦)曲线． 2．物理意义：某一时刻介质中________相对平衡位置的位移． 三、波特有的现象 [基础导引]1．在图3所描述的时刻，M 是波峰与波峰相遇的点，是凸起最高的 位置之一．(1)随着时间的推移，这个凸起最高的位置在向哪个方向移动？ 是不是M 质点在向那个方向迁移？M 质点在哪个方向上运动？ (2)指出图中哪个位置是凹下最低的位置(只需指出一个)．随着时间 的推移，这个凹下最低的位置在向哪个方向移动？(3)由图中时刻经过T4时，M 质点的位移为多少？2．火车上有一个声源发出频率一定的乐音．当火车静止、观察者也静止时，观察者听到并记住了这个乐音的音调．以下情况中，观察者听到这个乐音的音调比原来降低的是( )A ．观察者静止，火车向他驶来B ．观察者静止，火车远离他驶去C ．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动[知识梳理]1．波的干涉(1)产生稳定干涉的条件：频率相同的两列同性质的波相遇．(2)现象：两列波相遇时，某些区域的振动总是________，某些区域的振动总是________，且加强区和减弱区互相间隔．(3)对两个完全相同的波源产生的干涉来说，凡到两波源的路程差为一个波长的____________时，振动加强；凡到两波源的路程差为半个波长的__________时，振动减弱．2．波的衍射(1)产生明显衍射现象的条件：障碍物的尺寸或孔(缝)的宽度跟波长____________，或者比波长________．(2)现象：波绕过障碍物继续传播．3．多普勒效应(1)由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到的波的频率发生变化的现象叫多普勒效应．(2)波源的频率不变，只是观察者接收到的波的频率发生变化．如果二者相互接近，观察者接收到的波的频率变大；如果二者相互远离，观察者接收到的波的频率变小．考点一对波动图象的理解考点解读1．振动图象与波动图象的比较2典例剖析例1(2010·天津理综·4)一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图4所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为()图6图4A ．A ＝1 m f ＝5 HzB ．A ＝0.5 m f ＝5 HzC ．A ＝1 m f ＝2.5 HzD ．A ＝0.5 m f ＝2.5 Hz跟踪训练1 在O 点有一波源，t ＝0时刻开始向＋y 方向振动，形成沿x 轴正方向传播的一列简谐横波．距离O 点为x 1＝3 m 的质点A 的振动图象如图5甲所示；距离O 点为x 2＝4 m 的质点B 的振动图象如图乙所示；距离O 点为x 3＝5 m 的质点C 的振动图象如图丙所示．由此可知()图5A ．该波的波长为6 mB ．该波的周期为12 sC ．该波的波速为1 m/sD ．10 s 末A 点的振动速度大于B 点的振动速度例2 有一列向右传播的简谐横波，某时刻的波形如图6所示，波速为0.6 m/s ，P 点的横坐标x ＝0.96 m ，从图示时刻开始计时， 此时波刚好传到C 点．(1)此时刻质点A 的运动方向和质点B 的加速度方向是怎样的？ (2)经过多少时间P 点第二次到达波峰？ (3)画出P 质点开始振动后的振动图象．探究所得 1.根据振动图象可以确定某一质点的初始位置和振动方向.2.根据波动图象和波的传播方向可确定出介质中的质点在某时刻的位置和振动方向．跟踪训练2 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1 m ，如图7(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t ＝0时刻到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2 m ，经过时间0.3 s 第一次出现如图(b)所示的波形．(a)(b)图7(1)求该列横波传播的速度；(2)在图8中画出质点5从t＝0到t＝0.3 s的振动图象．图8考点二波的干涉与波的衍射的比较考点解读内容衍射和干涉定义现象可观察到明显现象的条件相同点波的衍射波可以绕过障碍物继续传播的现象波能偏离直线而传到直线传播以外的空间缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大或者小于波长干涉和衍射是波特有的现象波的干涉频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱，而且加强和减弱的区域相间分布的现象会产生振动强弱相间的区域．某些区域总是加强，某些区域总是减弱两列波的频率相同典例剖析例3如图9表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇．图中实线表示波峰，虚线表示波谷，c和f分别为ae和bd的中点，则：图9图11图13(1)在a 、b 、c 、d 、e 、f 六点中，振动加强的点是__________．振动减弱的点是____________． (2)若两振源S 1和S 2振幅相同，此时刻位移为零的点是________． (3)画出此时刻ace 连线上，以a 为起点的一列完整波形，标出e 点． 方法归纳1．在稳定的干涉图样中，加强区的点始终加强，减弱区的点始终减弱，但加强点的位移时刻在改变，某时刻可能为零，相同的两列波的干涉，减弱区域的点一直静止不动．从干涉图样中区分波峰和波谷，画图象．2．波的特有现象指的是波的干涉、衍射、多普勒效应，掌握好它们发生的条件及特性是关键．跟踪训练3 (1)如图10所示，向左匀速运动的小车发出频率为f 的声波，车左侧A 处的人感受到的声波的频率为f 1，车右侧B 处的人感受到的声波的频率为f 2，则f 1、f 2与f 的关系为________．图10(2)如图11所示，横波1沿BP 方向传播，B 点的振动图象如图12甲所示；横波2沿CP 方向传播，C 点的振动图象如图乙所示．P 与B 相距40 cm ，P 与C 相距50 cm ，波速都为20 cm/s.两横波在P 处相遇，两横波 振动方向相同，P 点振幅为________ cm.图1217.忽视波的周期性和双向性造成漏解例4 一列简谐横波沿直线传播，已知介质中a 、b 两质点平衡位 置间的距离为2 m ，a 、b 两质点的振动情况如图13所示，则下列说法中错误的是 ( )A ．波长可能为85 mB ．波长一定小于83 mC ．波速可能为247 m/sD ．波速可能大于23m/s图14图15误区警示 错解1：由题图可知，质点b 比a 落后34T ，因此波长满足2＝(n ＋34)λ，即λ＝2×44n ＋3m(n ＝0,1,2…)，A 、B 错；波速v ＝λT ＝2×44(4n ＋3) m/s(n ＝0,1,2，…)，C 对，D 错．故选A 、B 、D 三项．错误的原因是误认为波一定是从a 向b 传播，忽视了波的传播的双向性． 错解2：误认为图象中实线为先，虚线为后，因此认为波由b 向a 传播，同理解得A 、D 正确，选B 、C 两项．正确解析 波的传播具有双向性，若波从a 向b 传播，由题图可知，质点b 比a 落后34T ，因此波长满足2＝(n ＋34)λ，即λ＝2×44n ＋3 m(n ＝0,1,2，…)；波速v ＝λT ＝2×44(4n ＋3) m/s(n ＝0,1,2，…)．若波由b 向a 传播，则波长满足2＝(n ＋14)λ，即λ＝2×44n ＋1 m(n ＝0,1,2，…)；波速v ＝λT ＝2×44(4n ＋1) m/s(n＝0,1,2，…)；综上所述可知错误的只有B. 答案 B正本清源 1.造成波动问题多解的主要因素有：,(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.,2.解答此类问题，首先要考虑波传播的“双向性”，例如，nT ＋\f(1,4)T 时刻向右传播的波形和nT ＋\f(3,4)T 时刻向左传播的波形相同.其次要考虑波传播的“周期性”，时间、传播距离都要写成周期、波长的整数倍加“零头”的形式. 跟踪训练4 如图14实线是某时刻的波形图象，虚线是经过0.2 s 时的波形图象．求： (1)波传播的可能距离； (2)可能的周期； (3)可能的波速；(4)若波速是35 m/s ，求波的传播方向；(5)当0.2 s 小于一个周期时，传播的距离、周期、波速．A 组 波的图象的理解及应用1. 在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和2在同一空间 的空气中沿同一方向传播，图15为某时刻这两列波的图 象，则下列说法中正确的是 ( ) A ．波1速度比波2速度大B ．相对于同一障碍物，波1比波2更容易发生衍射现象图16C ．这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象D ．这两列波传播的方向上，运动的观察者听到的这两列波的频率可以相同 2．如图16所示是一列简谐波在t ＝0时的波形图，介质中的质点P 沿y 轴方向做简谐运动的表达式为y ＝10sin 5πt cm.关于这列简谐波，下列说法中正确的是( )A ．这列简谐波的振幅为20 cmB ．这列简谐波的周期为5.0 sC ．这列简谐波在该介质中的传播速度为25 cm/sD ．这列简谐波沿x 轴正向传播B 组 波的图象与振动图象的综合应用3．一列简谐横波在某一时刻的波形图如图17甲所示，图中P 、Q 两质点的横坐标分别为x 1＝1.5 m 和x 2＝4.5 m ．P 点的振动图象如图乙所示．图17在下列四幅图中，Q 点的振动图象可能是 ()4．(2010·北京理综·17)一列横波沿x 轴正向传播，a 、b 、c 、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图18甲所示，此后，若经过34周期开始计时，则图乙描述的是 ()甲 乙图18A ．a 处质点的振动图象B ．b 处质点的振动图象C ．c 处质点的振动图象D ．d 处质点的振动图象C 组 波特有现象的应用图205．一条弹性绳子呈水平状态，M 为绳子中点，两端P 、Q 同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图19所示，机械波的传播速度由介质决定，对于绳上各点的振动情况，以下判断正确的是 ()图19A ．波源P 的起振方向是向上的B ．波源Q 产生的波将先到达中点MC ．中点M 的振动始终是加强的D ．M 点的位移大小在某时刻可能为零6．如图20所示，一小型渔港的防波堤两端MN 相距约60 m ，在防波堤后A 、B 两处有两个小船进港躲避风浪．某次海啸引起的波浪沿垂 直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法中正确的有 ( ) A ．假设波浪的波长约为10 m ，则A 、B 两处小船基本上不受波浪影响 B ．假设波浪的波长约为10 m ，则A 、B 两处小船明显受到波浪影响 C ．假设波浪的波长约为50 m ，则A 、B 两处小船基本上不受波浪影响 D ．假设波浪的波长约为50 m ，则A 、B 两处小船明显受到波浪影响图1图2 图3课时规范训练(限时：30分钟)一、选择题1．医院通过彩超对人体进行体检时，彩超机向人体内发射频率已精确掌握的超声波，超声波经血液反射后被专用仪器接收，然后通过反射波频率变化就可知血液的流速，这一技术主要体现了哪一种物理现象 ( ) A ．共振 B ．波的衍射 C ．多普勒效应 D ．波的干涉2．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是 ( ) A ．振动是波的成因，波是振动的传播B ．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联系起来呈现的运动现象C ．波的传播速度就是质点振动的速度D ．波源停止振动时，波立即停止传播3．关于波的衍射现象，下列说法正确的是 ( ) A ．当孔的尺寸比波长大时，一定不会发生衍射现象B ．只有孔的尺寸与波长相差不多时，或者比波长还小时才会观察到明显的衍射现象C ．只有波才有衍射现象D ．以上说法均不正确4. 有一列简谐横波在弹性介质中沿x 轴正方向以速率v ＝5.0 m/s 传播，t ＝0时刻的波形如图1所示，下列说法中正确的是 ( ) A ．该列波的波长为0.5 m ，频率为5 Hz B ．t ＝0.1 s 时，波形沿x 轴正方向移动0.5 m C ．t ＝0.1 s 时，质点A 的位置坐标为(1.25 m,0) D ．t ＝0.1 s 时，质点A 的速度为零5．如图2所示，S 1、S 2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的 波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S 1、S 2在空间共形成6 个振动减弱的区域(图中虚线处)，P 是振动减弱区域中的一点， 从图中可看出 ( ) A ．P 点到两波源的距离差等于1.5λB ．两波源之间的距离一定在2.5个波长到3.5个波长之间C ．P 点此时刻振动最弱，过半个周期后，振动变为最强D ．当一列波的波峰传到P 点时，另一列波的波谷也一定传到P 点 6．在坐标原点处有一质点O 做简谐振动，它形成沿x 轴传播的 简谐横波，波长为16 m ，在其右侧相距4 m 处的质点P 的振 t动图象如图3所示，使用与P 质点相同的计时起点，那么当＝5 s 时的波动图象是下图中的( )图5图67．一列简谐横波沿x 轴正方向传播，P 点振动周期为0.5 s ，在某一时刻波形如图4所示，可判断 ()图4A ．P 点此时刻振动方向沿y 轴负方向B ．该波波速为8 m/sC ．在离波源为11 m 的Q 点开始振动时沿y 轴负方向运动D ．当Q 点达到波峰时，E 点也达到波峰 二、非选择题8．如图5为一列简谐横波在t ＝0时刻的波的图象，A 、 B 、C 是介质中的三个质点．已知波是沿x 轴正方向传 播的，波速为v ＝20 m/s.请回答下列问题： (1)判断质点B 此时的振动方向；(2)求出质点A 在0～1.65 s 内通过的路程及t ＝1.65 s 时刻相对于平衡位置的位移．9．某时刻的波形图如图6所示，波沿x 轴正方向传播，质点p 的坐标x ＝0.32 m ．从此时刻开始计时．(1)若每间隔最小时间0.4 s 重复出现波形图，求波速． (2)若p 点经0.4 s 第一次达到正向最大位移，求波速． (3)若p 点经0.4 s 到达平衡位置，求波速．复习讲义基础再现 一、基础导引 (1)t ＝T2时，质点8开始向上运动，质点12、16没有运动．(2)t ＝34T 时，质点8到达最上方，质点12开始向上运动，质点16没有运动．(3)t ＝T 时，质点8向下运动，质点12到达最上方，质点16开始向上运动． 知识梳理 1.(1)①波源 ②介质(2)①形式 能量 迁移 ②波源的 ③相同 ④4A 零 2.(1)垂直 波峰 波谷 (2)同一直线 密部 疏部 3.(1)相同 (2)介质 (3)波源 波源 二、基础导引 (1)若波沿x 轴正方向传播，图乙为点L 的振动图象． (2)若波沿x 轴负方向传播，图乙为点N 的振动图象． 知识梳理 1.平衡位置 位移 正弦 2．各质点 三、基础导引 1.(1)凸起的最高点在图中由M 向P 移动；不是；M 在竖直方向上运动． (2)K 点；凹下最低的位置由K 向Q 移动． (3)0. 2.BD知识梳理 1.(2)加强 减弱 (3)整数倍 奇数倍 2.(1)相差不多 更小 课堂探究 例1 D 跟踪训练1 BC例2 (1)均沿y 轴正方向 (2)1.9 s (3)见解析图解析 (3)P 质点振动图象如图所示．跟踪训练2 (1)4 m/s (2)见解析解析 (1)根据题意，说明0.3 s ＝1.5T ，T ＝0.2 s 从图中可以看出，波长λ＝0.8 m 根据波速公式，v ＝λT ＝0.80.2 m/s ＝4 m/s (2)如图所示例3 (1)a 、c 、e b 、d 、f (2)b 、d (3)见解析图解析 (2)因为S1、S 2振幅相同，振动最强区的振幅为2A ，最弱区的振幅为零，位移为零的是b 、d .e(3)图中对应时刻a 处在两波谷的交点上，即此刻a 在波谷，同理在波峰，所以所对应的波形如图所示． 跟踪训练3 (1)f 2<f <f 1 (2)70跟踪训练4 (1)(4n ＋3) m 或(4n ＋1) m ，(n ＝0、1、2、…)(2)0.84n ＋3 s 或0.84n ＋1 s(n ＝0、1、2、…) (3)(20n ＋15) m/s 或(2n ＋5) m/s ，(n ＝0、1、2、…) (4)向左 (5)见解析解析 (5)若0.2 s 小于一个周期，说明波在0.2 s 内传播的距离小于一个波长．则：向左传播时，传播的距离x ＝3λ4＝3 m ；传播的时间t ＝3T4，得周期T ＝0.267 s ；波速v ＝15 m/s.向右传播时，传播的距离为λ4＝1 m ；传播的时间t ＝T4，得周期T ＝0.8 s ；波速v ＝5 m/s. 分组训练1．BC 2.D 3.BC 4.B 5.AD 6.AD课时规范训练1．C 2.AB 3．BC 4．B 5．ABD 6．C 7．BCD8．(1)沿y 轴正方向 (2)4.4 cm －0.4 cm 9．(1)2 m/s (2)0.3 m/s(3)(0.8＋n ) m/s(n ＝0,1,2,3，…)。

第2节 机械波知识点一| 波的形成与传播1．机械波的形成条件 (1)有发生机械振动的波源。

(2)有传播介质，如空气、水、绳子等。

2．传播特点(1)传播振动形式、能量和信息。

(2)质点不随波迁移。

(3)介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同。

3．机械波的分类(1)波长：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻点间的距离，用λ表示。

波长由频率和波速共同决定。

①横波中，相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于波长。

②纵波中，相邻两个密部(或疏部)之间的距离等于波长。

(2)频率：波的频率由波源决定，等于波源的振动频率。

(3)波速：波的传播速度，波速由介质决定，与波源无关。

(4)波速公式：v ＝λf ＝λT 或v ＝ΔxΔt 。

[判断正误](1)在机械波的传播中，各质点随波的传播而迁移。

(×)(2)机械波的频率等于振源的振动频率。

(√)(3)机械波的传播速度与振源的振动速度相等。

(×)1．(多选)(2019·玉溪质检)关于机械振动与机械波，下列说法正确的是( )A ．机械波的频率等于振源的振动频率B ．机械波的传播速度与振源的振动速度相等C ．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向D ．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离E ．机械波在介质中传播的速度由介质本身决定ADE [机械波的频率等于振源的振动频率，故A 正确；机械波的传播速度与振源的振动速度无关，故B 错误；波分横波和纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方向在同一条直线上，故C 错误；由v ＝λT可知，在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播一个波长的距离，故D 正确；机械波在介质中传播的速度由介质本身决定，故E 正确。

]2．(多选)(2019·上饶质检)如图所示，a 、b 、c 、d 是均匀介质中x 轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2 m 、4 m 和6 m 。

高中物理教案：机械波一、引言在高中物理教学中，机械波是一个重要且基础的概念。

它不仅与我们日常生活息息相关，还在各个行业的发展中扮演着重要角色。

因此，设计一份高中物理教案来讲解机械波的相关知识，将对学生的物理素养和科学思维能力的培养起到积极促进作用。

本文将介绍一份针对高中物理教学的机械波教案，并探讨如何使学生更好地理解和应用这一主题。

二、背景知识1. 机械波的基本概念首先，我们需要明确什么是机械波。

机械波是指通过介质传播的能量传递过程。

它可以分为纵波和横波两类，在媒质内以一定速度传播，并将机械振动或冲击效应沿介质传递。

2. 机械波的分类根据振动方向与能量传播方向之间的关系，机械波单独可分为纵波单元和横波单元。

其中，纵波单元中振动方向与能量传播方向相同，而横波单元中振动方向与能量传播方向垂直。

3. 机械波的特点机械波具有一些独特的特点。

例如，机械波具有反射、折射和干涉等现象。

另外，机械波还满足振动的周期性、频率与波长之间的关系，这些知识是学生理解和应用机械波的基础。

三、教案设计1. 教学目标（1）了解机械波单元的基本概念；（2）理解纵波单元和横波单元的区别；（3）掌握机械泛反射、折射和干涉现象等重要内容；（4）能够运用振动周期、频率和波长之间的关系来解决问题。

2. 教学步骤（1）导入：通过展示图像或实物引入机械泛的基本定义，并与日常生活联系起来。

（2）基础知识讲解：介绍纵波单元和横波单元的定义和区别，并通过示意图加深学生对两种类型的理解。

（3）重点讲解：详细介绍机械波的反射、折射和干涉等现象，并通过案例分析加深学生对这些现象的理解。

（4）练习与巩固：设计一系列问题让学生进行思考和回答，使他们掌握并应用所学知识。

可以使用在线教育平台或小组合作形式进行互动讨论，并提供实践活动以丰富学生的学习体验。

（5）总结与评价：归纳机械泛的基本特征和重点内容，并引导学生评价他们在本节课中所获得的知识。

四、教学方法1. 观察法通过观察不同类型机械伏在传播过程中的表现，例如弹簧振子和声音传播等，培养学生通过观察现象获取知识、发现问题与解决问题的能力。

机械波习题课第1课时一、教学目标1．通过本节习题课的复习，进一步熟悉全章的基本内容，提高解决问题的能力。

2．本章要求同学们：①理解机械波的产生，知道机械波传播的物理实质。

②理解波的图象的物理意义，能够利用波的图象解决实际问题。

③知道什么是波的波长、周期（频率）和频率，以及波长、周期（频率）和波速的关系，理解它们的决定因素。

④知道什么是波的衍射和干涉，知道产生衍射和干涉的条件。

⑤知道什么是多普勒效应，并能利用多普勒效应解释简单的生活现象。

二、复习重点：波的三大关系的综合应用:①波的图象、质点振动方向和波的传播方向之间的关系；②波长、周期（频率）和波速的关系v=λ/T或v=λf；③空间距离和时间的关系s=vt.三、教学方法：复习提问，讲练结合，课件演示四、教具学案，计算机，大屏幕，课件五、教学过程（一）知识回顾Ⅰ机械波的形成机械振动在介质中的传播叫机械波，形成机械波要有机械振动做为波源，还要有传播机械波的介质，机械波是通过介质将振动的形式和能量传播出去，波源和介质是形成机械波的必要条件。

机械波传播的是波源的运动形式和波源提供的能量，介质中的各个质点并没有随波迁移。

从局部看，介质中的各个质点都在各自的平衡位置附近振动，从整体看，介质中距波源较近的质点先振动，并且带动距波源较远的质点随之振动，向外传播波源的运动形式和波源提供的能量。

介质中的各质点都做受迫振动，所以介质中各质点振动的周期和频率都与波源的振动周期和频率相同，这个周期和频率就叫做机械波的周期和频率，波的传播是需要时间的，在波传播过程中，介质中各个质点振动的周期和频率是相同的，但它们振动的步调不同，在波传播方向上后面的质点总是追随前面质点的振动，其步调总比前面质点滞后一些。

机械波分横波和纵波两种，介质中各质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波，介质中各质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫纵波。

Ⅱ描述波的物理量──波长，周期（频率）和波速波长的意义可从两个角度去理解，反映了研究波的两种方法，从振动的角度来讲，两个相邻的，在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长，如相邻的两个波峰或波谷间的距离就是一个波长，从波传播的角度来讲，振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长。

2019-2020年高考物理一轮复习 11.3机械波1教学案一、知识要点1、机械波的形成和传播2、机械波的分类3、横波的图象：简谐波的图象是________曲线．4、波的干涉和衍射5、多普勒效应二、疑点分析1、波的传播方向与质点振动方向的判断方法2、波的干涉和衍射3、多普勒效应的应用三、典例互动例1.介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点( )A．它的振动速度等于波的传播速度B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长D．它的振动频率等于波源的振动频率例2.如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，当Q点在t＝0时的振动状态传到P点时，则( )A．1cm＜x＜3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动B．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向C．Q处的质点此时正在波峰位置D．Q处的质点此时运动到P处例3.图甲为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1m处的质点，Q是平衡位置为x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则( )A．横波的波长是8mB．横波的频率是0.2HzC．质点P随波迁移的速度大小为40m/sD．t＝0.10s时质点P正沿y轴正方向运动例4.如图所示为两列相干水波在t＝0时刻的叠加情况，其中实线表示波峰，虚线表示波谷．若两列波的振幅均保持5cm不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m，C点是BD连线的中点．则下列说法正确的是( )A．A、D点振动始终加强，B点振动始终减弱B．C点始终保持静止不动C．t＝0时刻，A、B两点的竖直高度差为10cmD．在t＝0至t＝0.25s的时间内，B点通过的路程为20cm例5.下列关于波的衍射的说法正确的是( )A．衍射是一切波特有的现象B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较大四、随堂演练1．如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，已知波的传播速度v ＝2m/s.试回答下列问题：写出x＝0.5m处的质点做简谐运动的表达式：____________________cm；x＝0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为________cm.2．水槽内有一振源，振动时产生的水波通过挡板间的缝隙发生衍射现象，为了使衍射现象更明显，可采用的方法是使缝隙的宽度________；或者是使振源的振动频率________(选填“变大”或“变小”)．3．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击．由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动．普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s.下列说法正确的是( ) A．列车的危险速率为40m/s B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行4．新型列车动车组速度可达110km/h，与该车汽笛声的音调相比．(1)站在车前方路旁的农民听起来音调________(选填“偏高”或“偏低”)．站在车后路旁的农民听起来音调________(选填“偏高”或“偏低”)．(2)迎面来的另一列车上的乘客听起来音调怎样？此时列车汽笛发出的音调变化吗．(3)坐在新型列车动车组上的乘客听起来音调怎样．5.自t＝0时刻起，质点A做简谐运动，其振动图象如图所示．t＝10s时，距A质点10m处的B质点开始振动．求：①该波的波速大小v；②该波的波长λ.。

四川省宜宾市一中2020学年高中物理下学期第5周教学设计内容：选修3-4第二章机械波第一节：机械波的形成与传播第二节：波速与波长频率的关系课标要求：通过观察，认识波是振动传播的形式和能量传播的形式。

能区别横波和纵波。

能用图像描述横波。

理解波速、波长和频率（周期）的关系。

考纲要求：机械波Ⅰ横波和纵波Ⅰ教学设计：机械波的形成和传播[学习目标定位] 1.理解机械波的形成过程和产生条件.2.知道波的种类及横波和纵波的概念.3.明确机械波传播的特点．环节一：学生自主探究一、波的形成和传播[问题设计]如图1所示，手持细绳的一端上下抖动，绳像波浪般翻卷．这是波在绳上传播的结果，那你知道波是如何形成的吗？图1答案绳一端振动，带动绳上相邻部分振动，依次逐渐引起整个绳振动．[要点提炼]波形成的原因：以绳波为例(如图2所示)图2(1)可以将绳分成许多小部分，每一部分看做一个质点．(2)在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置．(3)由于外来的扰动，会引起绳中的某一质点振动，首先振动的那个质点称为波源．(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，周围质点又依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播．二、机械波[问题设计]把一个闹钟放在真空罩内，当闹钟的小锤敲打铃铛的时候，我们听不到声音，你知道其中的奥秘吗？答案声波在真空中不能传播，说明声音的传播需要介质．[要点提炼]1．介质：绳、水、空气等能够传播振动的物质．组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动．2．机械波(1)产生条件：①要有机械振动；②要有传播振动的介质．(2)特点①前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点重复前面质点的振动，并且落后于前一个质点的振动．②沿波的传播方向上每个质点的振动方向都和波源的起振方向相同．③波传播的是振动这种形式，而介质的质点并不随波迁移．④波在传播“振动”这种运动形式的同时，也传递能量和信息．[延伸思考]一同学不小心把一只排球打入湖中，为使球能漂回岸边，这位同学采用不断将石头抛向湖中的方法，试分析这位同学能否通过这种方法把排球冲上岸？答案不能．根据波的传播特点，各质点只能在各自平衡位置两侧做往复运动，并不随波迁移，所以石头激起的水波虽向四周传播，水本身并未向四周运动，因此浮在水面上的排球也只能随水波上下起伏，不能到达湖岸．三、横波和纵波[问题设计]2020年3月日本东北部海域发生里氏9.0级强震，其引发的海啸加上核泄漏事故给日本带来巨大的损失．我们可以观察到当地震发生时，地面会产生前后或左右晃动，也会产生竖直方向的振动，你知道这是为什么吗？答案地震波有横波和纵波，不同的波引起地面的振动不同．[要点提炼]1．横波和纵波是按照质点振动方向和波传播方向的关系来区别的：两方向垂直的为横波，两方向平行的为纵波．如声波是典型的纵波．2．地震波中既有横波，又有纵波，而且纵波传播速度较大．3．水波是比较复杂的机械波，不能简单地将水波当成横波．节二：典型例题精讲一、机械波的形成及特点例1关于机械波的说法中，正确的是( )A．各质点均在各自的平衡位置附近振动B．相邻质点间必有相互作用力C．前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点的振动必定滞后于前一质点D．各质点随波的传播而迁移解析本题要求熟知机械波的物理模型．振源的振动使其周围质点依次振动，之所以能依次振动下去，就是依靠了相邻质点间的相互作用力；沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点的振动；质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移．答案 ABC二、由波的传播方向确定质点的振动方向例2 如图3所示，是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿垂直直线方向做简谐运动，带动2、3、4、……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t ＝0时，质点1开始向上运动，t ＝T 4时，1到达最上方，5开始向上运动．问：图3(1)t ＝T 2时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？ (2)t ＝3T 4时，质点8、12、16的运动状态如何？ (3)t ＝T 时，质点8、12、16的运动状态如何？解析 各质点在各时刻的运动情况．如图所示．(1)由甲图可知，t ＝T 2时，质点8未到达波峰，正在向上振动，质点12、16未振动． (2)由乙图可知，t ＝3T 4时，质点8正在向下振动，质点12正在向上振动，质点16未振动． (3)由丙图可知，t ＝T 时，质点8、12正在向下振动，质点16正在向上振动．答案 见解析三、振动与波的关系例3 关于振动和波的关系，下列说法中正确的是( )A ．振动是波的成因，波是振动的传播B ．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C ．波的传播速度就是质点振动的速度D ．波源停止振动时，波立即停止传播解析 机械波的产生条件是有波源和介质，由于介质中的质点依次带动、由近及远传播而形成波，所以选项A 、B 正确；波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变，而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C 错误；介质中一旦形成了波，介质中的质点就会将“振动”这种运动形式由近及远地向外传播，当波源停止振动时，介质中已经振动起来的质点还在振动，所以波将继续传播，选项D 错误．答案 AB节三：师生共同总结波的形成和传播—⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪ —产生的条件—⎪⎪⎪⎪ —波源—介质—分类—⎪⎪⎪⎪ —横波—纵波—传播—⎪⎪⎪ —质点振动特点—振动形式—能量和信息节四：学生自我检测1．(机械波的形成及特点)以下对机械波的认识正确的是( )A ．形成机械波一定要有振源和介质B ．振源做简谐运动形成的波中，各质点的运动情况完全相同C ．横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D ．机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动答案 A解析 振源和介质是形成机械波的两个必不可少的条件，故A 正确．简谐运动在介质中传播时，介质中各质点都做简谐运动，沿波的传播方向上，后面的质点比前面的质点总要晚一些开始振动，但质点本身并不随波的传播而发生迁移，而且各质点的振动步调不一致，故B 、C 、D 均错．2．(横波与纵波的区别)下列关于横波与纵波的说法中，正确的是( )A ．振源上下振动形成的波是横波B ．振源左右振动形成的波是纵波C ．振源振动方向与波的传播方向相互垂直，形成的波是横波D ．横波中质点随波迁移，纵波中质点不随波迁移答案 C解析 区分横波和纵波的依据是波的传播方向和质点振动方向的关系，无论横波和纵波质点都只是在平衡位置附近振动．3．(振动与波的关系)关于振动和波的关系，下列说法正确的是( )A．有机械波必有振动B．有机械振动必有波C．离波源远的质点振动较慢D．波源停止振动时，介质中的波立即停止传播答案 A解析机械振动在介质中向外传播就形成了机械波，所以有机械波必定有机械振动．但如果只有振动，而没有介质的传播就不会有机械波的产生．因各质点的振动都是重复波源的振动，不论距波源远近，振动的快慢都一样；在波源停止振动时，波仍将继续向外传播而不会停止.环节五：学生强化训练题组一机械波的形成及特点1．关于机械波的以下说法中，正确的是( )A．发生波动需要两个条件：波源和介质B．波动过程是介质质点由近及远移动的过程C．波动过程是能量由近及远传递的过程D．波源与介质质点的振动都是自由振动答案AC解析波源(即振源)振动时，依靠介质中的相互作用力带动周围各部分质点振动起来，形成机械波．各质点只在平衡位置附近振动，并不随波向外迁移，仅把振源的振动和能量传播开来．波源和介质质点之间的相互作用力阻碍波源的振动，是一种阻力，所以波源的振动不可能是自由振动．相邻的介质质点间存在相互作用，故介质质点也不是自由振动．2．一小石子落入平静的湖面中央，圆形波纹一圈圈向外传播，有一片树叶落在水面上，则树叶( ) A．逐渐漂向湖心B．逐渐漂向湖畔C．在落下地方上下振动D．沿树叶所在的圆圈做圆周运动答案 C3．关于机械波的说法正确的是( )A．相邻的质点要相互做功B．纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能C．波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动D．除波源外，波中各质点都做受迫振动答案ACD解析机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点，使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的，前、后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确；无论是横波还是纵波，波传播过程中，各质点只能在各自的平衡位置附近振动，质点不随波迁移，因此B错；波源依次带动后面的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与波源频率相同，并且都“仿照”波源振动，故C、D正确．4．波在传播过程中，下列说法正确的是( )A．介质中的质点随波的传播而迁移B．波源的能量随波传递C．振动质点的频率随着波的传播而减小D．波源的能量靠振动质点的迁移来传播答案 B解析各振动质点的频率都与波源的振动频率相同，振动质点并不随波迁移．5．关于机械波的形成，下列说法中正确的是( )A．物体做机械振动，一定产生机械波B．后振动的质点总是跟着先振动的质点振动，只是时间上落后一步C．参与振动的质点都有相同的频率D．机械波是质点随波迁移，也是振动能量的传递答案BC解析机械波的形成必须具备的两个条件：波源和介质，物体做机械振动，若其周围没有传播这种振动的介质，远处的质点不可能振动起来形成机械波，故A选项错误；任何一个振动的质点都是一个波源带动它附近的质点振动，将振动传播开来，所以后一质点总是落后于前一质点，但振动频率相同，故B、C选项正确．形成机械波的各振动质点只在平衡位置附近做往复运动，并不随波迁移，离振源较远处的质点振动的能量，是通过各质点的传递从波源获得，故D选项错误．题组二振动与波的关系6．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．离波源较近的质点先停止振动，较远的质点稍后停止振动D．离波源较远的质点先停止振动，较近的质点稍后停止振动答案 C解析机械波沿绳传播时，绳上各个质点都在振动，一旦波源停止振动，离波源较近的质点先停止振动，离波源较远的质点后停止振动．题组三横波与纵波的区别7．下列关于横波、纵波的说法正确的是( )A．质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波C．沿横向传播的波叫横波，沿纵向传播的波叫纵波D．沿横向传播的波叫纵波，沿纵向传播的波叫横波答案 A8．下列有关横波与纵波的说法中正确的是( )A．沿水平方向传播的波为横波B．纵波可以在固态、液态、气态介质中传播C．纵波与横波不可以同时在同一介质中传播D．凡是振动方向与波传播方向在同一条直线上的波都是纵波答案BD解析纵波与横波可以同时在同一介质中传播，如地震波中既有横波又有纵波．9．关于横波和纵波，下列说法正确的是( )A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反B．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同C．形成纵波的质点，随波一起迁移D．形成纵波的质点不随波迁移答案 D解析横波质点的振动方向与传播方向相互垂直，纵波质点的振动方向与传播方向有时相同，有时相反，故A、B项错误；介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动，不会随波迁移，故C项错误，D项正确．题组四由波的传播方向确定质点振动方向10.一列横波沿水平方向传播，某一时刻的波形如图1所示，则图中a、b、c、d四点在此时刻具有相同运动方向的是( )图1A．a和c B．a和dC．b和c D．b和d答案BC解析若波向右传播，则a、d向上振动，b、c向下振动；若波向左传播，则a、d向下振动，b、c向上振动．11．如图2所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是( )图2A．向左 B．向右C．向下 D．向上答案 D解析由于波刚刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向，由题图根据波的传播与质点振动的关系可以知道，B点此时正向上振动，所以波源A点刚开始的振动方向向上，选项D正确．12．图3是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T.经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移为x.下列判断正确的是( )图3A．t＝T4时质点5的运动方向向下B．t＝T2时质点7的加速度方向向上C．t＝3T4时质点5运动的路程为3xD．t＝T时质点9向下运动答案 D波速与波长、频率的关系[学习目标定位] 1.知道什么是波的频率(周期)并能理解它的意义.2.知道什么是波速，了解决定波速的因素.3.会用公式v＝λf进行相关计算.4.掌握波在传播过程中的周期性和双向性．环节一：学生自主探究一、波长和振幅[问题设计]如图1所示，是绳波形成的示意图．图1(1)在质点1(波源)完成一次全振动的过程中，振动传到了哪个质点？以后这个质点的振动情况与质点1有什么关系？(2)与质点2做同相振动的质点是哪个？答案(1)质点13.以后质点13与质点1振动状态(位移和速度)将保持一致，它们的振动是同相的．(2)与质点2做同相振动的是质点14.[要点提炼]1．振幅(A)(1)定义：在波动中，各质点振动的振幅，也叫波的振幅．(2)意义：波的振幅大小是波所传播能量的直接量度．2．波长(λ)(1)定义：沿波的传播方向，任意两个相邻的同相振动的质点之间的距离，叫做波的波长． (2)关于波长的几种说法： ①两个相邻的、在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点之间的距离等于波长． ②在横波中，两个相邻的波峰(波谷)之间的距离等于波长．③在纵波中，两个相邻的密部(疏部)中心之间的距离等于波长．(3)物理实质：相距一个(或整数个)波长的两个质点的振动位移在任何时刻都相等，而且振动速度的大小和方向也相同，即相距一个(或整数个)波长的两个质点在任何时刻振动状态都相同．(4)波长反映了波在空间上的周期性．二、周期和频率[问题设计]游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，这说明什么？答案 波由一种介质传到另一种介质频率不变．[要点提炼]1．介质中每个质点振动的周期和频率，也即波源的振动周期和频率．2．波的周期(频率)由波源决定．波由一种介质传到另一种介质时波的周期(频率)不发生变化．3．在同一种介质中，在一个周期内波向前传播的距离等于一个波长．4．周期反映了波时间的周期性．三、波速[问题设计]游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的，这说明什么？当波从一种介质进入另一种介质时波速是否改变？阅读课本内容“0 ℃时几种介质中的声速 v/(m·s －1)”，说明波速与什么有关． 答案 说明波由一种介质进入另一种介质时，频率不变．波速会改变．波速与介质有关．[要点提炼]1．波速(1)与周期的关系：v ＝λT. (2)与频率的关系：v ＝fλ.2．波速由介质决定，与波的频率、波长无关．环节二：典型例题选讲一、对波长、周期、频率和波速的理解例1 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 ＝λf 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情况完全相同解析 当机械波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变，波速发生变化，因而波长也发生变化，A 项错误；一列简谐波在同一均匀介质中传播时，各质点都在做完全相同的振动，只是振动开始的时刻不同，所以它们有相同的周期和振幅，B 项正确；波速是由介质决定的，不会因频率升高而变大，故C 项错误；当两质点相距半波长的奇数倍时振动情况完全相反，故D 项错误．答案 B例2 一振动周期为T 、振幅为A 、位于x ＝0点的波源从平衡位置沿y 轴正向开始做简谐振动．该波源产生的一维简谐横波沿x 轴正向传播，波速为v ，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P ，关于质点P 振动的说法正确的是( )A ．振幅一定为AB ．周期一定为TC ．速度的最大值一定为vD ．开始振动的方向沿y 轴向上或向下取决于它离波源的距离E ．若P 点与波源距离s ＝vT ，则同一时刻质点P 的位移与波源的位移相同解析 因传播过程中无能量损失，则质点P 的振幅与波源的振幅相同，A 项正确；机械波中各个质点振动的周期与波源振动的周期相同，B 项正确；机械波的波速与质点的振速是两个不同的概念，C 项错误；质点P 起振的方向与波源起振的方向相同，沿y 轴正方向，D 项错误；由机械波空间与时间上的周期性可知，E 项正确．答案 ABE二、波的多解性例3 一列横波在x 轴上传播，t 1＝0和t 2＝0.005 s 时的波形如图2所示的实线和虚线．图2(1)设周期大于(t 2－t 1)，求波速．(2)设周期小于(t 2－t 1)，求可能的波速．(3)若周期小于(t 2－t 1)，且波速为6 000 m/s ，求波的传播方向．解析 当波传播时间小于周期时，波沿传播方向前进的距离小于波长；当波传播的时间大于周期时，波沿传播方向前进的距离大于波长．这时从波形的变化上看出的传播距离加上n 个波长才是波实际传播的距离．(1)因Δt＝t 2－t 1<T ，所以波传播的距离可以直接由图读出．若波向右传播，则在0.005 s 内传播了2 m ，故波速为v ＝ 2 m 0.005 s＝400 m/s. 若波向左传播，则在0.005 s 内传播了6 m ，故波速为v ＝ 6 m 0.005 s＝1 200 m/s. (2)因Δt＝t 2－t 1>T ，所以波传播的距离大于一个波长．若波向右传播．在0.005 s 内传播了Δx＝(nλ＋2) m ，v ＝Δx Δt＝(1 600n ＋400) m/s(其中n ＝0,1,2，…) 若波向左传播，则在0.005 s 内传播了Δx′＝(nλ＋6) m ，故波速v ＝Δx Δt＝(1 600n ＋1 200) m/s(其中n ＝0,1,2，…)(3)若Δt＝t 2－t 1>T ，且波速为6 000 m/s.在0.005 s 内传播的距离为Δx＝vΔt＝6 000×0.005 m＝30 m. Δx λ＝308＝334，即Δx＝3λ＋34λ 因此，可得波的传播方向沿x 轴的负方向．答案 (1)波向右传播时v ＝400 m/s ；波向左传播时，v ＝1 200 m/s (2)向右传播时v ＝(1 600n ＋400) m/s ，向左传播时v ＝(1 600n ＋1 200) m/s (3)x 轴负方向图3例4 一列简谐横波沿直线由A 向B 传播，A 、B 相距0.45 m ，如图3所示是A 处质点的振动图像．当A 处质点运动到波峰位置时，B 处质点刚好到达平衡位置且向y 轴正方向运动，这列波的波速可能是( )A ．4.5 m/sB ．3.0 m/sC ．1.5 m/sD ．0.7 m/s解析 从题图中可知周期为0.4 s ．由题可知质点A 、B 间最简单波形如图所示，A 、B 间距和波长的关系为x ＝(n ＋14)λ(n＝0,1,2，…)，再由公式v ＝λT得 v ＝ 4.54n ＋1(n ＝0,1,2，…)，代入数据可知波速v 可能为4.5 m/s ，选项A 正确． 答案 A环节三：师生共同总结：环节四：学生自我检测1．(波长、周期、频率和波速)介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点( )A ．它的振动速度等于波的传播速度B ．它的振动方向一定垂直于波的传播方向C ．它在一个周期内走过的路程等于一个波长D ．它的振动频率等于波源的振动频率答案 D解析 机械波在传播过程中，振动质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近做简谐运动，选项A 、C 错误；机械波可能是横波，也可能是纵波，故振动质点的振动方向不一定垂直于波的传播方向，选项B 错误；振动质点的振动是由波源的振动引起的，故质点的振动频率等于波源的振动频率，选项D 正确．2．(对波长的理解)关于机械波的波长，下列说法正确的是( )A ．平衡位置相距一个波长的两个质点运动情况总是相同B ．运动情况总是相同的两个质点相距一个波长C ．在横波中，两个相邻的波峰间的距离等于一个波长D ．在横波中，波峰到相邻的波谷之间的距离等于半个波长答案 AC解析 平衡位置相距一个波长的两个质点位移总是相同，加速度也总是相同，速度也总是相同，所以A 对；运动情况总是相同的两个质点可能相距一个波长，也可能相距多个波长，B 错；在横波中，两个相邻的波峰(或波谷)间的距离等于一个波长，C 对；在横波中，从波峰到相邻的波谷的连线要大于半个波长，应该说它们的平衡位置间的距离等于半个波长，D 错．故正确答案为A 、C.3．(波长、周期、频率和波速)如图4所示，一列简谐横波沿x 轴正方向传播，从波传到x ＝5 m 的M 点时开始计时，已知P 点相继出现两个波峰的时间间隔为0.4 s ，下面说法中正确的是( )图4A ．这列波的波长是4 mB ．这列波的传播速度是10 m/sC ．质点Q(x ＝9 m)经过0.5 s 才第一次到达波峰D ．M 点以后各质点开始振动的方向都是向下答案 ABD解析 从波的图像可以看出波的波长为：λ＝4 m ，选项A 正确；由题意可知波的周期为：T ＝0.4 s ，波传播的速度为：v ＝λT ＝40.4 m/s ＝10 m/s ，选项B 正确；波峰传到Q 所用的时间为：t ＝s v ＝9－210s ＝0.7 s ，选项C 错误；由波的图像可以看出，M 点开始振动的方向向下，说明所有质点开始振动的方向都是向下，选项D 正确．4．(对波的多解性的理解)一列简谐横波在t ＝0时刻的波形如图5中的实线所示，t ＝0.02 s 时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T 大于0.02 s ，则该波的传播速度可能是( )图5A ．2 m/sB ．3 m/sC ．4 m/sD ．5 m/s答案 B解析 本题考查波的图像和波速公式及考生的理解能力和推理能力．因t<T ，故：若波向右传播，则波传播的距离x 1＝0.02 m ，则波速v 1＝x 1t ＝0.020.02m/s ＝1 m/s ；若波向左传播，则波传播的距离x 2＝0.06 m ，则波速v 2＝x 2t ＝0.060.02m/s ＝3 m/s ，故正确的选项为B. 环节五：学生强化训练题组一 波长、周期、频率和波速1．下列等于一个波长的是( )A ．在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离B ．波峰与波峰间的距离或波谷与波谷间的距离C ．一个周期内振动传播的距离D ．一个正弦波形的曲线长答案 C2．声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由钢轨传到空气中时( )A ．频率变小，波长变大B ．波长变小，频率变大C ．频率不变，波长变大D ．频率不变，波长变小答案 D解析 波在不同介质中传播时，频率保持不变．由v ＝λf 可知，若v 减小，λ则减小，D 正确．3．关于波的频率，下列说法正确的是( )A ．波的频率由波源决定，与介质无关B ．波的频率与波速无直接关系C ．波由一种介质传到另一种介质时，频率要发生变化D ．由公式f ＝v λ可知，频率与波速成正比，与波长成反比 答案 AB解析 波的频率由波源的频率决定，与波速和介质都无关，波在不同介质中传播时频率保持不变，故A 、B 正确，C 、D 不正确．4．对于公式v ＝λf 的理解，正确的是( )A ．v ＝λf 适用于一切波B ．由v ＝λf 知，机械波的频率f 增大，则波速v 也增大C ．v 、λ、f 三个量中，对同一列机械波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有fD ．由v ＝λf 知，波长是2 m 的声音比波长是4 m 的声音传播速度小2倍答案 AC解析 公式v ＝λf 适用于一切波，无论是机械波还是电磁波，A 正确；机械波的波速仅由介质决定，与频率f 、波长无关，所以B 、D 错；对同一列机械波，其频率由波源决定，与介质无关，故C 正确．5．如图1所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，以下判断正确的是( )图1。

《机械振动》课题 《机械振动》 课时 2 授课班级考点、知识点简谐运动 Ⅰ 简谐运动的公式和图象 Ⅱ单摆、单摆的周期公式 Ⅰ 受迫振动和共振 Ⅰ学习目标1.知道简谐运动的概念，理解简谐运动的表达式和图象；2.知道什么是单摆，知道在摆角较小的情况下单摆的运动是简谐运动，熟记单摆的周期公式；3.理解受迫振动和共振的概念，掌握产生共振的条件．重、难点 理解简谐运动的表达式和图象，理解受迫振动和共振的概念，掌握产生共振的条件学习内容学生活动一、简谐运动的规律简谐运动的运动规律：x ＝A sin (ωt ＋φ) (1)变化规律位移增大时⎩⎪⎨⎪⎧回复力、加速度增大⎭⎪⎬⎪⎫速度、动能减小势能增大机械能守恒振幅、周期、频率保持不变(2)对称规律①做简谐运动的物体，在关于平衡位置对称的两点，回复力、位移、加速度具有等大反向的关系，另外速度的大小、动能具有对称性，速度的方向可能相同或相反．②振动物体来回通过相同的两点间的时间相等，如t BC ＝t CB ；振动物体经过关于平衡位置对称的等长的两线段的时间相等，如t BC ＝t B ′C ′，如图1所示．图1(3)运动的周期性特征思考、回忆思考、小结。

倾听、理解、归纳例题P197 例1；练习P197 1、2、3倾听、理解、练习、思考、回忆思考、理解、归纳倾听、理解、练习、改错思考、回忆、归纳二、简谐运动的图象 1．简谐运动的图象图象横轴 表示振动时间 纵轴 表示某时刻质点的位移物理意义表示振动质点的位移随时间的变化规律2.振动图象的信息(1)由图象可以看出振幅、周期．(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移．(3)可以根据图象确定某时刻质点回复力、加速度和速度的方向．①回复力和加速度的方向：因回复力总是指向平衡位置，故回复力和加速度在图象上总是指向t 轴．②速度的方向：速度的方向可以通过下一时刻位移的变化来判定，假设下一时刻位移增大，振动质点的速度方向就是远离t 轴，假设下一时刻位移减小，振动质点的速度方向就是指向t 轴．例题P197例2；练习P198 4、5、6 三、单摆周期公式的应用 1．受力特征：重力和细线的拉力(1)回复力：摆球重力沿切线方向上的分力，F ＝mg sin θ＝－mgl x ＝－kx ，负号表示回复力F 与位移x 的方向相反．(2)向心力：细线的拉力和重力沿细线方向的分力的合力充当向心力，F 向＝F T －mg cos θ.特别提醒 ①当摆球在最高点时，F 向＝mv 2R＝0，F T ＝mg cos θ.②当摆球在最低点时，F 向＝mv 2max R ，F 向最大，F T ＝mg ＋m v 2maxR .2．周期公式：T ＝2πl g ，f ＝12π gl(1)只要测出单摆的摆长l 和周期T ，就可以根据g ＝4π2lT2，求出当地的重力加速度g .(2)l 为等效摆长，表示从悬点到摆球重心的距离，要区分摆长和摆线长，悬点实质为摆球摆动所在圆弧的圆心．(3)g为当地的重力加速度．例题P199例3；练习P114 7、8、9 思考、回忆思考、回忆、理解、归纳倾听、理解、练习、改错阅读、理解、归纳倾听、理解、归纳四、受迫振动和共振的应用1．受迫振动(1)概念：振动系统在周期性外力作用下的振动．(2)特点：受迫振动的频率等于驱动力的频率，跟系统的固有频率无关．2．共振(1)现象：当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大．(2)条件：驱动力的频率等于系统的固有频率．(3)特征：共振时振幅最大．(4)共振曲线：如图11所示．图113．自由振动、受迫振动和共振的关系比较振动目自由振动受迫振动共振受力情况仅受回复力受驱动力作用受驱动力作用振动周期或频率由系统本身性质决定，即固有周期T0或固有频率f0由驱动力的周期或频率决定，即T＝T驱或f＝f驱T驱＝T0或f驱＝f振动能量振动物体的机械能不变由产生驱动力的物体提供振动物体获得的能最大常见例子弹簧振子或单摆(θ≤5°)机械工作时底座发生的振动共振筛、声音的共等例题P200例4；练习P114 10、11本节小专题练习1．(2014·浙江·17)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上教学反思12 cm 所用时间为2 s ，是周期的一半，所以路程是振幅的2倍，故振幅A ＝122 cm＝6 cm ，应选B.4．一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象如图15所示，弹簧的劲度系数为20N/cm ，那么( )图15 A ．图中A 点对应的时刻振子所受的回复力大小为5 N ，方向指向x 轴的负方向 B ．图中A 点对应的时刻振子的速度方向指向x 轴的正方向C ．在0～4 s 内振子做了1.75次全振动D ．在0～4 s 内振子通过的路程为3.5 cm 答案 AB解析 由简谐运动的特点和弹簧弹力与伸长量的关系可知，题图中A 点对应的时刻振子所受的回复力大小为F ＝kx ＝2 000 N/m×0.002 5 m＝5 N ，方向指向x 轴的负方向，并且现在正在远离O 点向x 轴的正方向运动，A 、B 正确；由题图可读出周期为2 s,4 s 内振子做两次全振动，通过的路程是s ＝0.5 cm×4×2＝4 cm ，C 、D 错误．练习、改错。

【重要知识梳理】一、机械波1、定义：机械振动在介质中传播就形成机械波．2、产生条件:(1)有作机械振动的物体作为波源．(2)有能传播机械振动的介质．3、分类:①横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直．凸起部分叫波峰，凹下部分叫波谷②纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一直线上.质点分布密的叫密部,疏的部分叫疏部,液体和气体不能传播横波。

4.机械波的传播过程(1)机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近做振动,并不随波迁移.后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。

(2)介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同．(3)由波源向远处的各质点都依次重复波源的振动．二、描述机械波的物理量1．波长λ：两个相邻的在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长．在横波中,两个相邻的波峰或相邻的波谷之间的距离．在纵波中两相邻的的密部(或疏部)中央间的距离，振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长2．周期与频率．波的频率由振源决定，在任何介质中传播波的频率不变。

波从一种介质进入另一种介质时，唯一不变的是频率(或周期)，波速与波长都发生变化．3．波速：单位时间内波向外传播的距离。

v=s/t=λ/T=λf，波速的大小由介质决定。

三、说明:①波的频率是介质中各质点的振动频率，质点的振动是一种受迫振动，驱动力来源于波源，所以波的频率由波源决定，是波源的频率.波速是介质对波的传播速度．介质能传播波是因为介质中各质点间有弹力的作用，弹力越大，相互对运动的反应越灵教，则对波的传播速度越大．通常情况下，固体对机械波的传摇速度校大，气体对机械波的传播速度较小．对纵波和横波，质点间的相互作用的性质有区别，那么同一物质对纵波和对横波的传播速度不相同．所以，介质对波的传播速度由介质决定，与振动频率无关．波长是质点完成一次全振动所传播的距离,所以波长的长度与波速v和周期T有关．即波长由波源和介质共同决定．由以上分析知，波从一种介质进入另一种介质，频率不会发生变化，速度和波长将发生改变．②振源的振动在介质中由近及远传播，离振源较远些的质点的振动要滞后一些，这样各质点的振动虽然频率相同，但步调不一致，离振源越远越滞后．沿波的传播方向上，离波源一个波长的质点的振动要滞后一个周期，相距一个波长的两质点振动步调是一致的．反之，相距1/2个波长的两质点的振动步调是相反的．所以与波源相距波长的整数倍的质点与波源的振动同步（同相振动）；与波源相距为1/2波长的奇数倍的质点与波源派的振动步调相反（反相振动．）的各个质点在同一时刻的位移。

第一节波的形成和传播【教学目标】1．知识与技能（1）通过对一些现象的观察，感性认识什么样的运动叫波动。

（2）知道机械波的概念，知道其形成的条件，理解其形成的机理。

理解机械波波动过程的特点，知道其传播的是运动形式、能量和信息。

（3）知道机械波的分类及相关概念2．过程与方法（1）通过演示实验与学生分组实验从感性出发剖析机械波波动的规律，提升学生的实验能力和思维。

（2）通过对机械波形成原因的探究，培养学生透过现象看本质的意识和方法，并进一步从根本上理解机械波波动的规律。

【教学过程】的运动状态，从宏观上看，就形成了波。

⑵机械波传播需要介质，波是能量传播的一种方式，机械波传播机械能。

⑶波分为横波和纵波，它们的区别是质点的振动方向与波的传播方向关系不同。

展示视频适时评价课堂小结聆听形成完整知识结构第2节波的频率和波速【教学目的】1．知道什么是波的波长，能在波的图象中求出波的波长。

2．知道什么是波传播的周期(频率)，理解周期(频率)与质点振动周期(频率)的关系。

3．理解决定波的周期(频率)的因素，并知道其在波传播过程中的特点。

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。

【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．同样的，机械波及其传播过程，同样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、进行新课【板书】第三节波长、频率和波速一、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，这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】 1．什么叫波的波长？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“位移总是相等”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两点间距离不等于一个波长．【板书】 (1)“位移总是相等”的的含义是“时时刻刻都相等”．从波的图象中不难看出，位移总是相等的两个质点，其速度也总是相等的．【板书】 (2)位移总是相等的两个质点，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等于波长．【板书】 (3)A、B两点间与C、D两点间距离都为一个波长．结合图10－10，我们可以看到，相距λ/2的两质点振动总是相反的．进而可以总结出这样的结论：相距λ整数倍的两质点振动步调总是相同的；相距λ/2奇数倍的两质点振动步调总是相反的【板书】 (4)相距λ/2两质点振动步调总是相反的．(5)相距λ整数倍两质点振动步调总是相同的；相距λ/2奇数倍两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(或频率)．【板书】 1．什么是波的周期(或频率)？波源质点振动的周期(或频率)就是波的周期(或频率)对于波的周期(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)就是波源质点振动的周期(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)同一种波在不同介质中传播时周期(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距离【板书】 (2)每经历一个周期，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．波源质点做简谐振动时，在它的带动下，介质中的各个质点先后从平衡位置开始做简谐运动．这种振动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)1．什么叫波速？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】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，我们也需要理解一些有关的问题．【板书】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，在同一种均匀介质中，同一列波的速度应是不变的．【板书】 (1)波速的大小由介质的的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同．(2)一列波在同种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相同的含义．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还应有如下的关系【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，还要能应用它们解决实际的问题．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．经后，其波形如图中虚线所示设△t＜2T(T．为波的周期)．(1)如果波是向右传播的，求波的周期和波速．(2)如果波是向左传播的，求波的周期和波速．分析：根据题意，由于△t＜2T，所以经过＝的时间，波传播的距离不可能大于两个波长．如果波向右传播，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要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T＝4Δt/(3＋4n)(n＝0.1)由式v＝λ/T可得当 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，请同学们课下去讨论、去思考．。