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菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4教师用书独具演示3波长、频率和波速●课标要求1.理解波长、频率和波速的含义．2.掌握波长、频率和波速的关系式，并能应用v＝λT＝fλ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．4.注意波动的周期性与多解性问题．菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4●课标解读1.知道什么是波的波长，能从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.理解波在传播过程中的特点．4.会用公式v＝λf解答实际的波动问题．●教学地位本节课主要学习描述波的三个物理量——波长、频率和波速，是本章的教学重点，也是高考常考的考点之一．菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4●新课导入建议同学们游泳时，听笛子独奏，在水面和水中听到的音乐是相同的，为什么呢？你通过本节的学习，将会明白其中的道理．菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4●教学流程设计菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4演示结束菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4课标解读重点难点1.知道什么是波的波长，能从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.理解波在传播过程中的特点.4.会用公式v＝λf解答实际的波动问题.1.波速、频率和波长的决定因素．(重点)2.波长、频率和波速的关系及应用．(重点)3.波的多解问题的成因及多解问题的相关计算．(难点)菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4波长、周期和频率1.基本知识(1)波长①定义在波动中，总是相同的两个质点间的距离，通常用λ表示．振动相位相邻菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4②特征在横波中，两个或两个之间的距离等于波长．在纵波中，两个或两个之间的距离等于波长．相邻波峰相邻波谷相邻疏部相邻密部菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4(2)周期、频率①规律在波动中，各个质点的振动周期或频率是，它们都等于的振动周期或频率．②决定因素波的周期或频率由的周期或频率决定．③时空的对应性在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于．④周期与频率关系周期T与频率f互为，即f＝1T.相同的波源波源一个波长倒数菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-42.思考判断(1)两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长．(×)(2)两个密部(或疏部)之间的距离为一个波长．(×)(3)振动在介质中传播一个波长的时间是一个周期．(√)3.探究交流各质点振动的周期和频率为什么等于波源的周期和频率．菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4【提示】根据波的形成原因可知介质中各质点的振动都是在前一质点的带动下的振动，属于受迫振动，所以其振动的周期和频率等于驱动力的周期和频率，也就等于波源的周期和频率．菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4波速1.基本知识(1)定义：波速是指波在介质中的速度．(2)定义式：v＝λT＝(3)决定因素机械波在介质中的传播速度由的性质决定，在不同的介质中，波速一般．(4)决定波长的因素：波长由和共同决定．传播介质不同波速频率λf菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-42.思考判断(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．(√)3.探究交流波速与振动速度有什么不同？菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4【提示】波速是振动形式匀速向外传播的速度，始终沿传播方向，在同一介质中波速不变；质点振动速度是指质点在平衡位置附近振动的速度，大小和方向都随时间做周期性变化．菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4波长、频率和波速的决定因素【问题导思】1.如何确定波长的大小？2.如何确定波的频率？3.波速与波长和频率关系如何？菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-41.决定因素和关系物理量决定因素关系周期和频率取决于波源，而与v、λ无直接关系波长波长λ只取决于v和T，只要v、T其中一个发生变化，λ值必然发生变化波速取决于介质的物理性质，它与T、λ无直接关系v＝λf或v＝λ/T菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-42.波长的确定(1)根据定义确定①在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长．②波在一个周期内传播的距离等于一个波长．菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4(2)根据波动图象确定①在波动图象上，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长．②在波动图象上，运动状态(速度)总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长．③在波动图象上，两个相邻波峰(或波谷)间的距离为一个波长．(3)根据公式λ＝vT来确定．菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-41.波从一种介质传播到另一种介质，波的频率不变，由于波速的变化，波长也将随之变化．2.波在传播过程中也具有周期性，这种周期性是由波长来描述的．菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4(2012·浙江高考)用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波．某一时刻的波形如图12－3－1所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置．下列说法正确的是()图12－3－1A．a、b两点之间的距离为半个波长B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期C．b点完成全振动次数比a点多一次D．b点完成全振动次数比a点少一次菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4【审题指导】(1)根据波长的定义可确定a、b两点间距离的特征．(2)根据波的传播方向可确定a、b振动的先后关系．【解析】波的图象中两个相邻波峰间的距离为一个波长，且振动开始时刻相差一个周期，所以选项A、B均错误；质点b开始振动的时刻比质点a晚一个周期，因此质点b完成全振动的次数比质点a少一次，所以选项D正确，选项C错误．【答案】D菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-41.关于波的周期，下列说法正确的是()A．质点的振动周期就是波源的周期B．波的周期是由波源驱动力的频率决定的C．波的周期与形成波的介质的密度有关D．经历整数个周期波形图重复出现，只是波峰向前移动了一段距离菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4【解析】波的周期性是由波源振动的周期性决定的，故A选项正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故B选项正确，C选项错误；D选项正是波的周期性的体现，故D选项正确．【答案】ABD菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4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菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-41.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．菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-42.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．菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4③只告诉波速不指明波的传播方向，应考虑沿两个方向传播的可能．④只给出两时刻的波形，则有多次重复出现的可能等．解决此类问题时，往往采用从特殊到一般的思维方法，即找到一个周期内满足条件的特例，在此基础上，如知时间关系，则加nT；如知空间关系，则加nλ.菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-41.波的空间的周期性说明相距为波长的整数倍的多个质点振动情况完全相同．2.波的时间的周期性表明波在传播过程中经过整数倍周期时其图象相同．菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4一列简谐横波图象如图12－3－2所示，t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt＝t2－t1＝0.5s，求：图12－3－2这列波的可能波速的表达式？菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4【审题指导】题目中未明确波的传播方向，首先按波传播方向的可能性进行讨论，再对假设的传播方向确定Δt和T的关系，要先考虑一个周期内的情况，然后加nT.确定Δx和λ的关系时，也要考虑其周期性．菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4【解析】(1)未明确波的传播方向和Δt与T的关系，故有两组系列解．当波向右传播时：v右＝（nλ＋Δx）Δt＝8n＋20.5m/s＝4(4n＋1)m/s(n＝0，1，2，…)．当波向左传播时：v左＝（nλ＋Δx′）Δt＝（8n＋6）0.5m/s＝4(4n＋3)m/s(n＝0，1，2，…)．【答案】向右传播时：4(4n＋1)m/s(n＝0，1，2…)向左传播时：4(4n＋3)m/s(n＝0，1，2…)菜单课时作业课前自主导学教学教法分析教学方案设计当堂双基达标课堂互动探究新课标·物理选修3-4波的图象的周期性特点1.质点振动时，每隔一个周期总是重复前面的振动，所以每隔一个周期，波形恢复原波形，则t＋nT时刻波的图象与t时刻的波形相同．t＋(n＋0.5)T(n＝0，1，2…)时刻波的图象与t时刻波形关于x轴对称．2.沿着波的传播方向，每经过一个或