Длина волны скорость распространения волн презентация. Разработка урока: Длина волны

В ходе урока вы сможете самостоятельно изучить тему «Длина волны. Скорость распространения волны». На этом уроке вы сможете познакомиться с особенными характеристиками волн. В первую очередь вы узнаете, что такое длина волны. Мы рассмотрим ее определение, способ ее обозначения и измерения. Затем мы также подробно рассмотрим скорость распространения волны.

Для начала вспомним, что механическая волна – это колебание, которое распространяется с течением времени в упругой среде. Раз это колебание, волне будут присущи все характеристики, которые соответствуют колебанию: амплитуда, период колебания и частота.

Кроме этого, у волны появляются свои особые характеристики. Одной из таких характеристик является длина волны . Обозначается длина волны греческой буквой (лямбда, или говорят «ламбда») и измеряется в метрах. Перечислим характеристики волны:

Что такое длина волны?

Длина волны - это наименьшее расстояние между частицами, совершающими колебание с одинаковой фазой.

Рис. 1. Длина волны, амплитуда волны

Говорить о длине волны в продольной волне сложнее, потому что там пронаблюдать частицы, которые совершают одинаковые колебания, гораздо труднее. Но и там есть характеристика - длина волны , которая определяет расстояние между двумя частицами, совершающими одинаковое колебание, колебание с одинаковой фазой.

Также длиной волны можно назвать расстояние, пройденное волной, за один период колебания частицы (рис. 2).

Рис. 2. Длина волны

Следующая характеристика - это скорость распространения волны (или просто скорость волны). Скорость волны обозначается так же, как и любая другая скорость, буквой и измеряется в . Как наглядно объяснить, что такое скорость волны? Проще всего это сделать на примере поперечной волны.

Поперечная волна - это волна, в которой возмущения ориентированы перпендикулярно направлению ее распространения (рис. 3).

Рис. 3. Поперечная волна

Представьте себе летящую над гребнем волны чайку. Ее скорость полета над гребнем и будет скоростью самой волны (рис.4).

Рис. 4. К определению скорости волны

Скорость волны зависит от того, какова плотность среды, каковы силы взаимодействия между частицами этой среды. Запишем связь между скоростью волны, длиной волны и периодом волны: .

Скорость можно определить, как отношение длины волны, расстояние, пройденное волной за один период, к периоду колебания частиц среды, в которой распространяется волна. Кроме этого, вспомним, что период связан с частотой следующим соотношением:

Тогда получим соотношение, которое связывает скорость, длину волны и частоту колебаний: .

Мы знаем, что волна возникает в результате действия внешних сил. Важно заметить, что при переходе волны из одной среды в другую изменяются ее характеристики: скорость движения волн, длина волны. А вот частота колебания остается прежней.

Список литературы

1. Соколович Ю.А., Богданова Г.С. Физика: справочник с примерами решения задач. - 2-е издание передел. - X.: Веста: издательство «Ранок», 2005. - 464 с.
2. Перышкин А.В., Гутник Е.М., Физика. 9 кл.: учебник для общеобразоват. учреждений / А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. - 14-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2009. - 300 с.

1. Интернет-портал «eduspb» ()
2. Интернет-портал «eduspb» ()
3. Интернет-портал «class-fizika.narod.ru» ()

Домашнее задание

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Рассказ. Вспомним, как возникает волна. (Из материала прошлого урока)… Изобразим волну и свяжем с ней систему координат. Если по вертикальной оси отложить смещение частиц от положения равновесия, а по горизонтальной оси расстояние на которое распространяется волна, то можно показать следующие характеристики волны: амплитуду и длину волны. Амплитуда- максимальное смещение частиц от положения равновесия. Длина волны- расстояние между ближайшими точками, колеблющимися в одинаковых фазах. Длина волны обозначается греческой буквой λ (« ламбда »). [λ ]=[м] Построим еще один график волны, где по вертикальной оси покажем смещение, а по горизонтальной- время распространение волны, тогда можно увидеть на графике период волны, т.е. время одного полного колебания. [Т]=[с] Поскольку период колебаний связан с частотой зависимостью Т=1/ ν , то длину волны можно выразить через скорость волны и частоту: λ= V/ ν V=λ / Т V= λν

1. В океанах длина волны достигает 300 м, а период колебания 15 с. Определите скорость распространения такой волны Ответ 20 м/с.

Ответ: 0,17 м. 2. Определите длину звуковой волны в воздухе, если частота колебаний источника звука 2000 Гц. Скорость звука в воздухе составляет 340 м/с.

Ответ: 0,3 Гц. 3. Расстояние между ближайшими гребнями волн в море 10 м. Какова частота ударов волн о корпус лодки, если скорость волн 3 м/с.

Ответ: 6,6 м. 4. Мимо неподвижного наблюдателя прошло 6 гребней волн за 20 с, начиная с первого. Каковы длина волны и период колебаний, если скорость волн 2 м/с?

Ответ: 3 м/с. Период колебаний частиц воды равен 2с, а расстояние между смежными гребнями волн 6 м. Определить скорость распространения этих волн.

АНАЛИЗ УРОКА

Урок проводился в 9 классе в количестве28 человека. Урок по теме «Длина волны. Скорость распространения волн» является восьмым уроком в разделе физики «Механические колебания и волны. Звук» . Следовательно, у учащихся необходимо сформировать основные понятия, определения и термины на данном уроке.
На уроке учитывалась триединая дидактическая цель: образовательная, развивающая, воспитательная.
Образовательной целью я поставила ознакомление учащихся с происхождением термина «длина волны, скорость волны».
Развивающей целью я поставила формирование у учащихся четкие представления об условиях распространение волны; развитие логического и теоретического мышления, воображения, памяти при решении задач и закреплении ЗУНов.
Воспитательной целью я поставила: формировать добросовестное отношение к учебному труду, положительной мотивации к учению; способствовать воспитанию гуманности, дисциплинированности, эстетического восприятия мира.
Тип урока комбинированный, т.к. данная тема является восьмым уроком в разделе «Механические колебания и волны. Звук».
На уроке я предусматривала логическую связь при объяснении нового материала: логичность, доступность, понятность. Основными методами урока были: словесные (объяснение темы), наглядные (демонстрации, компьютерное моделирование), практические (решение задач, выполнение тестовых заданий).
При закреплении ЗУНов учащихся я использовала решение задач у доски с объяснением. Я считаю, что триединая дидактическая цель на уроке достигнута. Далее я подвела итог урока и объяснила выполнение домашнего задания.

Я считаю, что все цели урока были успешно реализованы, методы и приёмы обучения выбраны рационально, с учётом уровня подготовки обучающихся. Использовались различные способы организации работы на уроке (групповая по парам, под руководством учителя, индивидуальная). Однако при планировании данного урока в будущем я постараюсь добавить больше дифференцированных заданий. Например, при решении задач можно было раздать индивидуальные задания по работе с графиками для каждого обучающегося. Но на данном уроке дифференцированный подход реализовывался и при предварительной подготовке к уроку, и при проведении урока (все вопросы и задания были подобраны таким образом, чтобы цели и задачи реализовывались в отношении как класса в целом, так и каждого ребёнка в отдельности).

«Задачи»

2

1. Расстояние между ближайшими гребнями волны в море 20м. С какой скоростью распространяется волна. Если период колебаний частиц в волне 10 с?

2 . Рыболов заметил, что за 5с поплавок совершил на волнах 10 колебаний, а расстояние между соседними горбами волн 1м. Какова скорость распространения волн?

3. Частота колебаний в волне 10000Гц, а длина волны 2 мм. Определить скорость волны.

4. Длина волны равна 2 м, а скорость её распространения 400 м/с. Определить. Сколько полных колебаний совершает эта волна за 0,1 с.

_______________________________________________________________________________________________

1. Расстояние между ближайшими гребнями волны в море 20м. С какой скоростью распространяется волна. Если период колебаний частиц в волне 10 с?

2 . Рыболов заметил, что за 5с поплавок совершил на волнах 10 колебаний, а расстояние между соседними горбами волн 1м. Какова скорость распространения волн?

3. Частота колебаний в волне 10000Гц, а длина волны 2 мм. Определить скорость волны.

4. Длина волны равна 2 м, а скорость её распространения 400 м/с. Определить. Сколько полных колебаний совершает эта волна за 0,1 с.

_______________________________________________________________________________________________

1. Расстояние между ближайшими гребнями волны в море 20м. С какой скоростью распространяется волна. Если период колебаний частиц в волне 10 с?

2 . Рыболов заметил, что за 5с поплавок совершил на волнах 10 колебаний, а расстояние между соседними горбами волн 1м. Какова скорость распространения волн?

3. Частота колебаний в волне 10000Гц, а длина волны 2 мм. Определить скорость волны.

4. Длина волны равна 2 м, а скорость её распространения 400 м/с. Определить. Сколько полных колебаний совершает эта волна за 0,1 с.

Просмотр содержимого документа
«урок»

Тема урока:

Тип урока: урок сообщения новых знаний.

Цель: ввести понятия длина и скорость волны, научить обучающихся применять формулы для нахождения длины и скорости волны.

Задачи:

ознакомить обучающихся с происхождением термина «длина волны, скорость волны»

уметь сравнивать виды волн и, делать выводы

получить связь между скоростью распространения волны, длиной волны и частотой

познакомить с новым понятием: длина волны

научить обучающихся применять формулы для нахождения длины и скорости волны

уметь анализировать график, сравнивать, делать выводы

Технические средства:

Персональный компьютер
-мультимедиа проектор
-презентация PowerPoint к уроку

План занятия:

1. Организация начала урока.
2. Актуализация знаний учащихся.
3. Усвоение новых знаний.
4. Закрепление новых знаний.
5. Подведение итогов урока.
6. Информация о домашнем задании.

1. Организация начала урока. Приветствие.

Добрый день! Давайте поприветствуем друг друга. Для этого просто улыбнитесь друг другу. Я надеюсь, что сегодня в течение всего урока будет присутствовать доброжелательная атмосфера. А для снятия состояния тревоги и напряженности.(звук прибоя)

С каким понятием мы познакомились на последнем уроке! (Волна)

Вопрос: что такое волна? (Возмущения, распространяющиеся в пространстве, удаляясь от места их возникновения, называются волной)

Вопрос : какие величины характеризуют колебательное движение? (Амплитуда, период и частота)

Вопрос: а будут ли эти величины являться характеристиками волны? (Да)

Вопрос: почему? (волна - колебания)

Вопрос: что же мы будем изучать сегодня на уроке? (изучать характеристики волны)

Абсолютно все в этом мире происходит с какой-либо скоростью . Тела не перемещаются моментально, для этого требуется время. Не являются исключением и волны, в какой бы среде они не распространялись. Если вы бросите камень в воду озера, то возникшие волны дойдут до берега не сразу. Для продвижения волн на некоторое расстояние необходимо время, следовательно, можно говорить о скорости распространения волн.

Существует еще одна важная характеристика это длина волны.

Сегодня мы познакомимся с этим понятием. И получим связь между скоростью распространения волны, длиной волны и частотой.

2. Актуализация знаний учащихся.

И так мы продолжаем изучать механические волны.

Если в воду бросить камень, то от места возмущения побегут круги. Будут чередоваться гребни и впадины. Эти круги дойдут до берега.

Пришёл большой мальчик и бросил большой камень. Пришел маленький мальчик и бросил маленький камень.

Вопрос: будут ли отличаться волны? (Да)

Вопрос: чем? (Высотой)

Вопрос: а как назвать высоту гребня? (Амплитудой колебания)

Вопрос: а как называется время, которое проходит волна от одного колебания до другого? (Периодом колебания)

Вопрос: частицы колеблются. А происходит ли перенос вещества? (Нет)

Вопрос: А что передаётся? (Энергия)

Волны, наблюдаемые в природе, нередко переносят огромную энергию.

Мне бы хотелось предложить кому- нибудь кто желает изучить материал о цунами и на следующем уроке рассказать нам об этом явлении.

1 слайд

Вопрос: как называются такие волны? (Такие волны называются поперечными)

Вопрос - Определение: волны, в которых частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны, называются поперечными .

2 слайд

Вопрос: какая волна была показана? (Продольная)

Вопрос - Определение: волны, в которых колебания частиц среды происходят в направлении распространения волны, называются продольными .

3 слайд

Вопрос: чем она отличается от поперечной волны? (Нет гребней и впадин, а есть сгущения и разрежения)

Вопрос: Есть тела в твёрдом, жидком и газообразном состоянии. Какие волны в каких телах могут распространяться?

Ответ 1:

В твёрдых телах возможны продольные и поперечные волны, так как в твёрдых телах возможны упругие деформации сдвига, растяжения и сжатия

Ответ 2:

В жидкостях и газах возможны только продольные волны, так как упругих деформаций сдвига в жидкостях и газах нет

3. Усвоение новых знаний.

Откройте тетради и запишите тему урока:

4 слайд

5 слайд

Рассмотрим более подробно процесс передачи колебаний от точки к точке при распространении поперечной волны. Для этого обратимся к рисунку, на котором показаны различные стадии процесса распространения поперечной волны через промежутки времени, равные ¼Т.

На рисунке а) изображена цепочка пронумерованных шариков. Это модель: шарики символизируют частицы среды. Будем считать, что между шариками, как и между частицами среды, существуют силы взаимодействия, в частности при небольшом удалении шариков друг от друга возникает сила притяжения.

Схема процесса распространения в пространстве поперечной волны

Если привести первый шарик в колебательное движение, т. е. заставить его двигаться вверх и вниз от положения равновесия, то благодаря силам взаимодействия каждый шарик в цепочке будет повторять движение первого, но с некоторым запаздыванием (сдвигом фаз). Это запаздывание будет тем больше, чем дальше от первого шарика находится данный шарик. Так, например, видно, что четвёртый шарик отстаёт от первого на 1/4 колебания (рис б). Ведь когда первый шарик прошёл 1/4 часть пути полного колебания, максимально отклонившись вверх, четвёртый шарик только начинает движение из положения равновесия. Движение седьмого шарика отстаёт от движения первого на 1/2 колебания (рис. в), десятого - на 3/4 колебания (рис. г). Тринадцатый шарик отстаёт от первого на одно полное колебание (рис д), т. е. находится с ним в одинаковых фазах. Движения этих двух шариков совершенно одинаковы (рис. е).

Запись в тетрадь: (λ).

6 слайд

Длина волны обозначается греческой буквой λ («ламбда»). Расстояние между первым и тринадцатым шариками (см. е), вторым и четырнадцатым, третьим и пятнадцатым и так далее, т. е. между всеми ближайшими друг к другу шариками, колеблющимися в одинаковых фазах, будет равно длине волны λ.

Вопрос: какая величина одинакова для этих точек, если это волновое движение? (Период)

7 слайд

Запись в тетрадь : длиной волны называется расстояние, на которое распространяется волна за время, равное периоду колебания в ее источнике. Она равна расстоянию между соседними гребнями или впадинами в поперечной волне и между соседними сгущениями или разряжениями в продольной волне.

Подсказка: Что такое λ? Это расстояние…

Вопрос: А по какой формуле считают расстояние? Скорость умноженная на время

Вопрос: А какое время?(Периода)

получаем формулу длины волны.

где λ - скорость волны, V- её скорость, T- период.

Поскольку период колебаний связан с их частотой зависимостью Т = 1/ν , то длина волны может быть выражена через скорость волны и частоту:

Таким образом, длина волны зависит от частоты (или периода) колебаний источника, порождающего эту волну, и от скорости распространения волны.

Формулу списать.

Самостоятельно получить формулы для нахождения скорости волны.

V = λ/T и V = λν.

8 слайд

Формулы для нахождения скорости волны справедливы как для поперечных, так и для продольных волн. Длину волны λ, при распространении продольных волн можно представить с помощью рисунка. На нём изображена (в разрезе) труба с поршнем. Поршень совершает колебания с небольшой амплитудой вдоль трубы. Его движения передаются прилегающим к нему слоям воздуха, заполняющего трубу. Колебательный процесс постепенно распространяется вправо, образуя в воздухе разрежения и сгущения. На рисунке даны примеры двух отрезков, соответствующих длине волны λ. Очевидно, что точки 1 и 2 являются ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах. То же самое можно сказать про точки 3 и 4.

Вопрос: А от чего зависит скорость распространения волны?

Подсказка: Два одинаковых камня уронили с одинаковой высоты. Один в воду, а другой в растительное масло. С одинаковой скорость будут распространяться волны?

Запись в тетрадь: Скорость распространения волн зависит от упругих свойств вещества и его плотности.

4. Закрепление новых знаний.

научить учащихся применять формулы для нахождения длины и скорости волны.

Решение задач:

1. Расстояние между ближайшими гребнями волны в море 20м. С какой скоростью распространяется волна. Если период колебаний частиц в волне 10 с?

Дано: Решение

λ =20 м V = λ/T=20 м: 10 с = 2 м/ с

Найти: V . Ответ: V = 2 м/с

2 . Рыболов заметил, что за 5с поплавок совершил на волнах 10 колебаний, а расстояние между соседними горбами волн 1м. Какова скорость распространения волн?

Дано: Решение

t =5 c Т =t /N =5 c : 10 = 0,5с

N = 10 V = λ/T=1 м: 0,5 с = 2 м/с

Найти: V . Ответ: V = 2 м/с

3. Частота колебаний в волне 10000Гц, а длина волны 2 мм. Определить скорость волны.

Дано: СИ Решение

λ =2 мм 0,002 м Т.к. λ = VT , Т = 1/ν, λ = V/ν, то V = λν= 0,002 м*10000 Гц=

ʋ= 10000 Гц = 20 м/с

Найти: V . Ответ: V = 20 м/с

4. Длина волны равна 2 м, а скорость её распространения 400 м/с. Определить. Сколько полных колебаний совершает эта волна за 0,1 с.

Дано: Решение

V =400 м/с λ = VT =› T = λ / V тогда n = Δt /T = V / λ* Δt =400 м/с* 0,1 c /2м=20

Δt = 0,1 c

Найти: n . Ответ: n = 20

5. Подведение итогов урока.

Что нового мы узнали на уроке?

Чему мы научились?

Как изменилось ваше настроение?

Рефлексия

Посмотрите пожалуйста на карточки, которые лежат на столах. И определите своё настроение! По окончании урока карточку вашего настроения оставьте у меня на столе!

6. Информация о домашнем задании.

§33, упр. 28

Заключительное слово учителя:

Я хочу вам пожелать меньше колебаний в вашей жизни. Шагайте по дороге знаний уверено.

Просмотр содержимого презентации
«Длина волны»

Длина волны. Скорость распространения волн

λ(« ламбда» ) - длина волны

[λ] = м

Расстояние между ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах, называется длиной волны

Длиной волны называется расстояние, на которое распространяется волна за время, равное периоду колебания в ее источнике. Она равна расстоянию между соседними гребнями или впадинами в поперечной волне и между соседними сгущениями или разряжениями в продольной волне.

Проверка домашнего задания

• 1. Укажите признаки колебательного движения.
• 2. Сколько раз тело проходит через положение равновесия за время, равное периоду колебаний?
• 3. Как называется промежуток времени, через который движение повторяется?
• 4. Какие из перечисленных ниже движений являются механическими колебаниями?
• А.Движение качелей.
• Б. Движение мяча, падающего на землю.
• В.Движение звучащей струны гитары

• Являются ли колебательными данные виды движений:
• движение секундной стрелки часов
• движение смычка
• движение Земли вокруг Солнца
• движение крыльев насекомых,

• Длина волны.

• Источником волн являются колеблющиеся тела, которые создают в окружающем пространстве деформацию среды.

• Впадина

• Механические волны могут распространяться только в какой- нибудь среде (веществе): в газе, в жидкости, в твердом теле.
• В вакууме механическая волна возникнуть не может.

• Длина волны

• λ = с /ν.

• Скорость волны

• длина волны [лямбда] = 1 м скорость распространения волны
• [ v ] = 1м/с период колебаний [ T ] = 1c частота колебаний [ ню ] = 1 Гц

• 1) только в газах
• 2) только в жидкостях
• 3) только в твердых телах
• 4) в газах, жидкостях и твердых телах

• 1) увеличения массы груза маятника
• 2) уменьшения объема груза маятника
• 3) уменьшения длины маятника
• 4) уменьшения амплитуды колебаний маятника

• 1 – 2
• 1 – 3
• 1 – 4
• 2 - 5

• второй
• третий
• оба камертона будут звучать одинаково
• ни один из них

• 57 800 м