波長は波の伝播速度です。 レッスン展開: 波長

レッスン中、「波長」というトピックを自主的に学習することができます。 波の伝播速度。」 このレッスンでは、波の特別な特性について学びます。 まずは波長とは何かを学びます。 その定義、指定方法、測定方法について見ていきます。 次に、波の伝播速度についても詳しく見ていきます。

まず、それを思い出してみましょう 機械的な波弾性媒体内を時間の経過とともに伝播する振動です。 波は振動であるため、振幅、振動周期、周波数など、振動に対応するすべての特性を持ちます。

また、波にはそれぞれの特徴があります。 その特徴の一つが、 波長。 波長はギリシャ文字 (ラムダ、または「ラムダ」とも言います) で表され、メートル単位で測定されます。 波の特徴を列挙してみましょう。

波長とは何ですか?

波長 -これは、同じ位相で振動する粒子間の最小距離です。

米。 1. 波長、波振幅

縦波の波長について話すのはさらに困難です。縦波では、同じ振動を行う粒子を観察することがはるかに難しいからです。 しかし、特徴もあります - 波長、同じ振動、つまり同じ位相の振動を実行する 2 つの粒子間の距離を決定します。

また、波長は粒子の1周期の振動中に波が進む距離とも言えます(図2)。

米。 2. 波長

次の特性は波の伝播速度 (または単に波の速度) です。 波の速度他の速度と同じように文字で表され、単位は です。 波の速度を明確に説明するにはどうすればよいですか? これを行う最も簡単な方法は、例として横波を使用することです。

横波は、伝播方向に対して垂直に擾乱が発生する波です (図 3)。

米。 3.横波

カモメが波頭の上を飛んでいるのを想像してみてください。 波頭上の飛行速度は波そのものの速度になります（図4）。

米。 4. 波の速度を決定するには

波の速度媒体の密度がどのくらいか、この媒体の粒子間の相互作用力がどのくらいかによって決まります。 波の速度、波長、波の周期の関係を書き留めてみましょう。

速度は、波が伝播する媒体の粒子の振動の周期に対する、波が1周期で移動する距離である波長の比として定義できます。 さらに、周期は次の関係によって周波数に関連付けられることに注意してください。

次に、速度、波長、発振周波数を結び付ける関係が得られます。 .

私たちは波が外力の作用の結果として生じることを知っています。 波がある媒体から別の媒体に通過するとき、波の速度や波長などの特性が変化することに注意することが重要です。 ただし、発振周波数は変わりません。

参考文献

1. ソコロビッチ Yu.A.、ボグダノバ G.S. 物理学: 問題解決の例が記載された参考書。 - 第 2 版の再分割。 - X.: Vesta: 出版社「Ranok」、2005。 - 464 p。
2. ペリシキン A.V.、グートニク E.M.、物理学。 9年生：一般教養の教科書。 機関 / AV ペリシキン、E.M. グートニク。 - 第 14 版、ステレオタイプ。 - M.: バスタード、2009。 - 300 p。

1. インターネットポータル「eduspb」（）
2. インターネットポータル「eduspb」（）
3. インターネットポータル「class-fizika.narod.ru」（）

宿題

プレゼンテーションのプレビューを使用するには、Google アカウントを作成してログインします: https://accounts.google.com

スライドのキャプション:

話。 波がどのように発生するかを思い出してみましょう。 （前回のレッスンの資料より）…波を描き、それに座標系を関連付けてみましょう。 平衡位置からの粒子の変位を縦軸に、波が伝播する距離を横軸にプロットすると、波の振幅と波長の特性を示すことができます。 振幅は、平衡位置からの粒子の最大変位です。 波長は、同じ位相で振動する最も近い点間の距離です。 波長はギリシャ文字の λ (「ラムダ」) で表されます。 [λ ]=[m] 波の別のグラフを作成しましょう。縦軸に変位、横軸に波の伝播時間を示します。グラフ上で波の周期がわかります。 、つまり 1回の完全な振動の時間。 [T]=[s] 発振周期は依存性 T=1/ν によって周波数に関係するため、波長は波速と周波数で表すことができます: λ= V/ ν V=λ / T V= λν

1. 海洋では波長は 300 m に達し、振動周期は 15 秒です。 このような波の伝播速度を求めてください。答えは 20 m/s です。

答え: 0.17 m 2. 音源の振動周波数が 2000 Hz の場合、空気中の音波の長さを求めます。 空気中の音速は 340 m/s です。

答え: 0.3 Hz。 3. 海中の最も近い波頭間の距離は 10 m ですが、波の速度が 3 m/s の場合、船体に当たる波の頻度はどれくらいですか。

答え: 6.6 m 4. 最初の波頭から始めて、静止した観測者が 20 秒以内に通過した 6 つの波頭。 波の速度が2m/sの場合、振動の波長と周期はいくらですか?

答え: 3 メートル/秒。 水粒子の振動周期は 2 秒、隣り合う波頭間の距離は 6 m であり、この波の伝播速度を求めます。

授業分析

授業は9年生で行われました。 28 人。 「波長」というテーマのレッスン。 波の伝播速度」は、 第8 物理セクションのレッスン 「機械的な振動と波。 音" 。 したがって、生徒はこのレッスンで基本的な概念、定義、用語を形成する必要があります。
このレッスンでは、教育、発達、教育という三位一体の教訓的目標が考慮されました。
私の教育目標は、「波長、波速」という用語の由来を生徒に理解してもらうことでした。
発達目標として、私は生徒たちに波の伝播条件についての明確なアイデアを発展させるように設定しました。 問題を解決し、知識を定着させる際の、論理的および理論的思考、想像力、記憶力の発達。
私は教育目標を設定しました : 教育活動に対する誠実な態度、学習に対する前向きな動機を形成する。 人間性、規律、世界の美的認識の教育に貢献します。
レッスンタイプが組み合わされているので、 このトピックは 第8 「機械的な振動と波」セクションのレッスン。 音"。
レッスン中、私は新しい内容を説明する際に、一貫性、アクセスしやすさ、理解しやすさなどの論理的なつながりを提供しました。 レッスンの主な方法は、口頭 (トピックの説明)、視覚的 (デモンストレーション、コンピューター モデリング)、実践的 (問題の解決、テスト タスクの完了) でした。
生徒の知識を定着させる際には、解説付きの板書で問題を解くことを利用しました。 このレッスンの三位一体の教訓的目標は達成されたと思います。 次に、授業のまとめと宿題の説明をしました。

レッスンの目的はすべてうまく実施され、生徒の訓練レベルを考慮して指導方法とテクニックが合理的に選択されたと思います。 授業での作業を整理するさまざまな方法が使用されました（ペアでのグループ作業、教師の指導の下、個人）。 ただし、将来このレッスンを計画するときは、より差別化されたアクティビティを追加するように努めます。 たとえば、問題を解く際に、グラフを扱う個別のタスクを各生徒に配布することができました。 しかし、このレッスンでは、レッスンの事前準備とレッスン中の両方で差別化されたアプローチが導入されました（すべての質問とタスクは、クラス全体と各クラスの両方に関連して目標と目的が実現されるように選択されました）子供は個別に）。

「タスク」

2

1. 海中で最も近い波頭間の距離は 20 メートルです。 波はどのくらいの速度で伝わるでしょうか? 波の中の粒子の振動の周期が 10 秒だとしたら?

2 。 漁師は、5 秒間にフロートが波の上で 10 回振動し、隣接する波のこぶ間の距離が 1 m であることに気づきました。 波の伝播速度はどれくらいですか?

3. 波の発振周波数は10000Hz、波長は2mmです。 波の速度を決定します。

4. 波長は 2 m、伝播速度は 400 m/s です。 定義する。 この波は 0.1 秒間に何回完全に振動しますか?

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1. 海中で最も近い波頭間の距離は 20 メートルです。 波はどのくらいの速度で伝わるでしょうか? 波の中の粒子の振動の周期が 10 秒だとしたら?

2 。 漁師は、5 秒間にフロートが波の上で 10 回振動し、隣接する波のこぶ間の距離が 1 m であることに気づきました。 波の伝播速度はどれくらいですか?

3. 波の発振周波数は10000Hz、波長は2mmです。 波の速度を決定します。

4. 波長は 2 m、伝播速度は 400 m/s です。 定義する。 この波は 0.1 秒間に何回完全に振動しますか?

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1. 海中で最も近い波頭間の距離は 20 メートルです。 波はどのくらいの速度で伝わるでしょうか? 波の中の粒子の振動の周期が 10 秒だとしたら?

2 。 漁師は、5 秒間にフロートが波の上で 10 回振動し、隣接する波のこぶ間の距離が 1 m であることに気づきました。 波の伝播速度はどれくらいですか?

3. 波の発振周波数は10000Hz、波長は2mmです。 波の速度を決定します。

4. 波長は 2 m、伝播速度は 400 m/s です。 定義する。 この波は 0.1 秒間に何回完全に振動しますか?

ドキュメントの内容を表示する
"レッスン"

レッスンのトピック:

レッスンタイプ:新しい知識を伝えるレッスン。

目標：波長と速度の概念を紹介し、公式を適用して波長と速度を求める方法を生徒に教えます。

タスク:

「波長、波速」という用語の由来を生徒に理解させる

波の種類を比較して結論を​​導き出すことができる

波の速度、波長、周波数の関係を取得します。

新しい概念「波長」を導入

公式を適用して波長と速度を見つけるように生徒に教える

グラフを分析し、比較し、結論を導き出すことができる

技術的手段:

パソコン
- マルチメディアプロジェクター
- レッスン用のパワーポイントプレゼンテーション

レッスンプラン：

1. レッスンの始めの構成。
2. 生徒の知識を更新する。
3. 新しい知識の吸収。
4. 新しい知識の定着。
5. レッスンをまとめます。
6. 宿題に関する情報。

1. レッスンの始めの構成。ごきげんよう。

こんにちは お互いに挨拶しましょう。 そのためには、ただお互いに微笑み合うだけです。 今日のレッスン全体がフレンドリーな雰囲気になることを願っています。 そして不安や緊張を和らげるために .(波の音)

前回のレッスンではどのような概念について学びましたか? （波）

質問：波とは何ですか？ ( 空間内を伝播し、その発生場所から離れていく擾乱を波と呼びます）

質問: 振動運動を特徴付ける量は何ですか? (振幅、周期、周波数)

質問：しかし、これらの量は波の特性となるのでしょうか? （はい）

質問：なぜ？ (波動 - 振動)

質問：今日は授業で何を勉強しますか? (波の特性を調べる)

絶対にこの世界のすべてのことは誰かによって起こりますスピード. 体はすぐには動かず、時間がかかります。 どのような媒体で伝播するかに関係なく、波も例外ではありません。湖の水に石を投げたとしても、その結果生じる波はすぐには岸には届きません。 波が一定の距離を進むには時間がかかるため、波の伝播速度について話すことができます。

もう 1 つの重要な特性があります。それは波長です。

今日はこの概念について学びます。 そして、波の伝播速度、波長、周波数の関係がわかります。

2. 生徒の知識を更新する。

そして私たちは力学波動の研究を続けています。

水の中に石を投げると、妨害された場所から円が走ります。 尾根と谷が交互に現れます。 これらの円は海岸に到達します。

大きな男の子がやって来て、大きな石を投げました。 小さな男の子がやって来て、小さな石を投げました。

質問：波が違うのかな？ （はい）

質問：どうやって？ （身長）

質問：尾根の高さを何と呼びますか？ （変動の振幅）

質問：波が 1 つの振動から次の振動に伝わるまでの時間を何という名前ですか? (発振周期)

質問：粒子が振動します。 物質移動は起こりますか? （いいえ）

質問：何が伝わっているのでしょうか？ （エネルギー）

自然界で観察される波は、 膨大なエネルギーを伝達します。

津波に関する資料を勉強して、次のレッスンでこの現象について教えてほしい人は誰でも招待したいと思います。

1 スライド

質問：これらの波は何と呼ばれますか? （このような波を横波といいます）

質問- 意味：媒質の粒子が波の伝播方向に対して垂直に振動する波を「波」といいます。 横方向.

2 スライド

質問：どの波が示されましたか？ (縦方向)

質問- 意味：媒質の粒子の振動が波の伝播方向に起こる波を波といいます。 縦方向の.

3 スライド

質問：横波とどう違うのですか？ （山谷はありませんが、結露や希薄化はあります）

質問：物体には固体、液体、気体の状態があります。 どの波がどの物体に伝播することができますか?

答え 1:

固体の場合固体ではせん断、引張、圧縮の弾性変形が可能であるため、縦波と横波が発生する可能性があります。

答え 2:

液体および気体中で液体や気体には弾性せん断変形がないため、縦波のみが可能です。

3. 新しい知識の吸収。

ノートを開いて、レッスンのトピックを書き留めます。

4 スライド

5 滑り台

横波の伝播中に点から点へ振動が伝達されるプロセスをさらに詳しく考えてみましょう。 これを行うために、1/4T に等しい時間間隔での横波の伝播プロセスのさまざまな段階を示す図を見てみましょう。

図 a) は、番号が付けられたボールのチェーンを示しています。 これはモデルです。ボールは環境の粒子を象徴しています。 ボール間および媒体の粒子間には相互作用力があり、特にボールが互いにわずかに離れると引力が生じると仮定します。

空間における横波の伝播過程のスキーム

最初のボールを振動運動させる、つまり平衡位置から上下に動かすと、相互作用の力のおかげで、チェーン内の各ボールは最初のボールの動きを少し遅れて繰り返しますが、位相シフト）。 この遅れは、ボールが最初のボールから離れるほど大きくなります。 したがって、たとえば、4 番目のボールが最初のボールよりも振動の 1/4 遅れていることがわかります (図 b)。 結局のところ、最初のボールが完全な振動経路の 1/4 を通過し、可能な限り上方に偏向したとき、4 番目のボールはちょうど平衡位置から動き始めたところです。 7 番目のボールの動きは最初のボールの動きより 1/2 振動遅れ（図 c）、10 番目のボールの動きは 3/4 振動遅れます（図 d）。 13 番目のボールは最初のボールより 1 回完全に振動します (図 e)。つまり、それと同じ位相にあります。 これら 2 つのボールの動きはまったく同じです (図 e)。

ノートに次のように書きます。 (λ).

6 滑り台

波長はギリシャ文字の λ (「ラムダ」) で表されます。 最初と 13 番目のボール (e を参照)、2 番目と 14 番目、3 番目と 15 番目などの距離、つまり、同じ位相で発振する互いに最も近いすべてのボール間の距離は、波長 λ に等しくなります。 。

質問：これが波動である場合、これらの点の同じ値は何ですか? （期間）

7 滑り台

ノートに書く: 波長は、波がその源での振動の周期に等しい時間内に伝播する距離です。 それは、横波の隣接する山または谷間の距離、および縦波の隣接する凝縮または窪み間の距離に等しい。

手がかり：λとは何ですか? この距離…

質問：距離を計算する公式は何ですか? 速度×時間

質問：何時ですか？（期間）

波長の公式が得られます。

ここで、λ は波の速度、V はその速度、T は周期です。

振動の周期は依存性 T = 1/ν によって振動の周波数に関係しているため、波長は波速と周波数で表すことができます。

したがって、波長は、この波を発生させる源の振動の周波数（または周期）と、波の伝播速度に依存します。

式を書き留めます。

波の速度を求める公式を独自に取得します。

V = λ/T および V = λν。

8 滑り台

波の速度を求める公式は、横波と縦波の両方に有効です。 縦波伝播時の波長λは図で表すことができます。 ピストンを備えたパイプ (断面図) を示しています。 ピストンはパイプに沿って小さな振幅で振動します。 その動きは、パイプを満たす隣接する空気層に伝達されます。 振動過程は徐々に右に広がり、空気中に希薄化と凝縮が形成されます。 図は、波長 λ に対応する 2 つのセグメントの例を示しています。 点 1 と点 2 が互いに最も近い点であり、同じ位相で振動していることがわかります。 3と4についても同様のことが言えます。

質問：波の伝播速度は何に依存しますか?

手がかり： 2 つの同じ石が同じ高さから落とされました。 1つは水に、もう1つは植物油に入れます。 波は同じ速度で伝わるでしょうか？

ノートに次のように書きます。波の伝播速度は、物質の弾性特性とその密度によって決まります。

4. 新しい知識の定着。

公式を使って波長と速度を見つけるように生徒に教えます。

問題解決：

1. 海中で最も近い波頭間の距離は 20 メートルです。 波はどのくらいの速度で伝わるでしょうか? 波の中の粒子の振動の周期が 10 秒だとしたら?

与えられた: 解決策

λ =20 m V = λ/T=20 m: 10 s = 2 m/s

検索: V. 答え: V = 2 m/s

2 。 漁師は、5 秒間にフロートが波の上で 10 回振動し、隣接する波のこぶ間の距離が 1 m であることに気づきました。 波の伝播速度はどれくらいですか?

与えられた: 解決策

t =5 秒 Т =t /N =5 秒: 10 = 0.5 秒

N = 10 V = λ/T=1 m: 0.5 s = 2 m/s

検索: V. 答え: V = 2 m/s

3. 波の発振周波数は10000Hz、波長は2mmです。 波の速度を決定します。

与えられた: SI ソリューション

λ =2 mm 0.002 m λ = VT、Т = 1/ν、λ = V/ν、さらに V = λν= 0.002 m*10000 Hz=

ʋ= 10000 Hz = 20 m/s

検索: V. 答え: V = 20 m/s

4. 波長は 2 m、伝播速度は 400 m/s です。 定義する。 この波は 0.1 秒間に何回完全に振動しますか?

与えられた: 解決策

V =400 m/s λ = VT =› T = λ / V then n = Δt /T = V / λ* Δt =400 m/s* 0.1 s /2m=20

Δt = 0.1秒

検索: n. 答え: n = 20

5. レッスンをまとめます。

レッスンで何を新しく学びましたか?

私たちは何を学んだのでしょうか？

気分はどう変わりましたか？

反射

テーブルの上にあるカードを見てください。 そして気分を決めましょう！ レッスンの終わりには、気分カードを私の机の上に置いてください。

6. 宿題に関する情報。

§33、例。 28

先生からの最後の言葉：

あなたの人生における迷いが少なくなることを願っています。 自信を持って知識の道を歩んでください。

プレゼンテーションの内容を見る
"波長"

波長。 波の速度

λ(「ラムダ」 ) - 波長

[λ] = m

同じ位相で振動する最も近い点間の距離を波長といいます。

波長波がその源での振動の周期に等しい時間内に伝播する距離です。 それは、横波の隣接する山または谷間の距離、および縦波の隣接する凝縮または窪み間の距離に等しい。

宿題の確認

• 1。 振動運動の兆候を示します。
• 2. 振動周期に等しい時間内に、物体は平衡位置を何回通過しますか?
• 3. 動きが繰り返される期間の名前は何ですか?
• 4. 次の動きのうち機械的な振動はどれですか?
• A. スイングの動き。
• B. 地面に落ちるボールの動き。
• B. ギターの発音弦の動き

• この種の動きは振動的ですか?
• 時計の秒針の動き
• 弓の動き
• 太陽の周りの地球の動き
• 昆虫の羽の動き、

• 波長。

• 波の発生源は、周囲の空間に環境変形を引き起こす振動体です。

• うつ

• 機械波は、気体、液体、固体など、何らかの媒体 (物質) 内でのみ伝播します。
• 真空中では機械波は発生しません。

• 波長

• λ = と/ν.

• 波の速度

• 波長λ = 1 mの波速
• [ v ] = 1m/s 発振周期 [ T ] = 1c 発振周波数 [ ν ] = 1 Hz

• 1) 気体のみ
• 2) 液体のみ
• 3) 固体のみ
• 4) 気体、液体、固体中

• 1) 振り子負荷の質量を増加する
• 2) 振り子負荷の体積を減らす
• 3) 振り子の長さを短くする
• 4) 振り子の振動の振幅を減らす

• 1 – 2
• 1 – 3
• 1 – 4
• 2 - 5

• 2番
• 三番目
• 両方の音叉は同じように聞こえます
• そのなかで何も

• 57,800m