Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета

Учителю
  • Быстрый поиск
  • Расширенный поиск
Тип материала:
Разделы:
Темы:

Урок 30. Длина волны. Скорость распространения волн (Федосова О.А.)

Текст урока

  • Конспект

     Название предмета  - физика
    Класс  - 9
    УМК (название учебника, автор, год издания) -  Физика. 9 кл.: учебник/ А.В. Перышкин, Е.М. Гутник.  - М.: Дрофа, 2014.
    Уровень обучения (базовый, углубленный, профильный) - базовый
    Тема урока  -  Длина волны. Скорость распространения волн.
    Общее количество часов, отведенное на изучение темы - 1
    Место урока в системе уроков по теме  - 30/7
    Цель урока – повторить причины распространение поперечных и продольных волн; изучить колебание отдельной частицы, а также колебание  частиц с разными фазами; ввести понятия длина и скорость волны, научить учащихся применять формулы для нахождения длины и скорости волны.
    Задачи урока – 
    Ознакомление  учащихся с происхождением термина «длина волны, скорость волны».
    Воспитывать аккуратность, бережное отношение к оборудованию кабинета, умения слушать и быть услышанным. 
    Учить работать в группе, формировать коммуникативные компетенции учащихся.
    Планируемые результаты -  
    Записывать формулы взаимосвязи между величинами, характеризующие упругие волны
    Техническое обеспечение урока - компьютер, мультимедийный проектор..
    Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока (возможны ссылки на интернет-ресурсы) – презентация к уроку с диска «Физика 9 класс» от VIDEOUROKI.NET https://videouroki.net/look/diski/fizika9/index.html
    
    Содержание урока
    1. Организационный этап
    1. Взаимное приветствие учителя и обучающихся; проверка отсутствующих по журналу.
    2. Актуализация субъектного опыта обучающихся
    Тест 31. Распространение колебаний в упругих средах. Продольные и поперечные волны
    3. Изучение новых знаний и способов деятельности (работа со слайдами презентации)
    На прошлом уроке мы познакомились с новым понятием — механическая волна. Напомним, что механическая волна – это колебание, которое распространяется с течением времени в упругой среде.
    Все волны делятся на два вида — продольные и поперечные. Волна называется поперечной, если частицы среды совершают колеба­ния в направлении, перпендикулярном к направлению распространения волны. Такие волны могут распространяться в любых средах.
    Волна называется продольной, если частицы среды совершают колебания в направлении распространения волны.
    Продольные волны могут существовать только в твердых средах.
    Рассмотрим более подробно процесс передачи колебаний от точки к точке при распространении поперечной волны. Для этого разберем различные стадии процесса распространения поперечной волны через каждые четверть периода.
    Установка представляет собой цепочку пронумерованных шариков, которые символизируют частицы среды. Будем считать, что между шариками, как и между частицами среды, существуют силы взаимодействия.
    
    При смещении точки один, возникнут силы упругости, которые заставят точку два двигаться вслед за точкой один. Это приводит к возникновению сил упругости между точками два и три и т.д.
    Таким образом, благодаря силам взаимодействия каждый шарик в цепочке будет повторять движение первого, но с некоторым запаздыванием. Это запаздывание будет тем больше, чем дальше от первого шарика находится данный шарик.
    За вторую четверть периода точка один вернется в положение равновесия. Точка три испытает максимальное отклонение, а точка пять только начнет движение.
    К концу третьей четверти периода точка один испытает максимальное отклонение вниз, точка три будет проходить положение равновесия, точка пять испытает максимальное отклонение вверх, а точка семь только начнет движение.
    К концу периода точка один завершит полное колебание и снова придет в положение равновесия, точка три отклонится на амплитудное значение вниз, точка пять будет проходить положение равновесия, точка семь отклонится на амплитудное значение вверх, а точка девять только начнет движение.
    Еще через четверть периода точки один и девять уже будут колебаться одинаково. Таким образом, за время равное периоду колебаний, волна распространяется от точки один до точки девять.
    Каждый шарик в отдельности будет совершать колебательное движение. А все вместе эти колебания будут представлять собой поперечную волну.
    Раз это колебание, то волне будут присущи все характеристики, которые соответствуют колебанию: амплитуда, период колебания и частота.
    Вспомним, что амплитуда — это максимальное смещение тела от положения равновесия.
    Промежуток времени, в течение которого тело совершает одно полное колебание, называется периодом.
    Число колебаний в единицу времени называется частотой колебаний.
    Кроме этого возмущение, созда­ваемое колеблющимся в упругой среде те­лом, передается от одной точки среды к другой. Это происходит не мгновенно, а с определенной скоростью. Скоростью распро­странения волны называется физическая ве­личина, определяемая расстоянием, которое проходит любая точка фронта волны за единицу времени. Вектор скорости направлен по нормали к волновой поверх­ности в сторону распространения волны и в однородной среде со­впадает с направлением луча. Следует отличать скорость распространения вол­ны от скорости колебания частиц среды около своих положений равновесия.
    Пусть волна распространяется вдоль горизонтальной оси (например, вдоль упругого горизонтального шнура). В данный момент времени фор­ма волны повторяется в пространстве вдоль шнура через определенные отрезки. На рисунке показан профиль волны в определенный момент времени.
    Расстояние между ближайшими точками, колеблющимися в одинако­вых фазах, называется длиной волны. Длина волны обозначается греческой буквой лямбда. 
    
    Это и есть уравнение плоской бегущей монохроматической волны (при этомпредполагают, что затуханием волны в процессе ее распространения можно пренебречь). Смещение любой точки среды из равновесного поло­жения при прохождении волны является функцией двух переменных: вре­мени и расстояния до равновесного положения точки среды.
    4. Закрепление материала
    Решение задач
    Задача 1
    Расстояние между ближайшими гребнями волны в море 20 м. С какой скоростью распространяется волна, если период колебаний частиц в волне 10 с? (Ответ: v = 2 м/с.)
    Задача 2
    Рыболов заметил, что за 5 с поплавок совершил на волнах 10 колебаний, а расстояние между соседними гребнями волн 1 м. Какова скорость распространения волн? (Ответ: v = 2 м/с.)
    Задача 3
    Частота колебаний в волне 10000 Гц, а длина волны 2 мм. Определить скорость волны.
    
    Задача 4
    Длина волны равна 2 м, а скорость ее распространения 400 м/с. Определить, сколько полных колебаний совершает эта волна за 0,1 с.
    
    Задача 5
    Мимо неподвижного наблюдателя, стоящего на берегу озера, за 6 с прошло 4 гребня волны. Расстояние между первым и третьим гребнями равно 12 м. Определить период колебания частиц волны, скорость распространения и длину волны. (Ответ: λ = 6 м; Т = 2 c; v = 3 м/с.)
    Задача 6
    Волна от катера, проходящего по озеру, дошла до берега через 1 мин., причем расстояние между соседними гребнями оказалось равным 1,5 м, а время между двумя последовательными ударами волн о берег - 2 с. Как далеко от берега проходил катер? (Ответ: l = 45 м.)
    
    5. Обобщение и систематизация
    Повторим главное, что мы узнали сегодня на уроке.
    Волне присущи все характеристики, которые соответствуют колебанию: амплитуда, период колебания и частота. Кроме этого возмущение, созда­ваемое колеблющимся в упругой среде те­лом, передается от одной точки среды к другой. Это происходит с определенной скоростью.
    Скорость распро­странения волны — это физическая ве­личина, определяемая расстоянием, которое проходит любая точка фронта волны за единицу времени. Вектор скорости направлен по нормали к волновой поверх­ности в сторону распространения волны и в однородной среде со­впадает с направлением луча.
    Расстояние между ближайшими точками, колеблющимися в одинако­вых фазах, называется длиной волны.
    — уравнение плоской бегущей монохроматической волны.
    Заключительное слово учителя:
    Я хочу вам пожелать меньше колебаний в вашей жизни. Шагайте по дороге знаний уверено.
    6. Домашнее задание §29, упражнение 27 (№1-2)
    
    
     

    Автор(ы):

    Скачать: Физика 9кл - Конспект.docx

Презентация к уроку

Другие материалы