Длина волны. Скорость распространения волн.
план-конспект урока по физике (9 класс)

Тема урока: Длина волны. Скорость распространения волн.

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

Ход урока

1. Организация начала урока. Приветствие.

- Добрый день!  Давайте поприветствуем друг друга. 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)

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.

Вопрос: какие волны называются поперечными? (волны, в которых частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны, называются поперечными.)

Вопрос: Продольными? (волны, в которых колебания частиц среды происходят в направлении распространения волны, называются продольными.)

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

3. Усвоение новых знаний. 

Откройте тетради и запишите тему урока: Длина волны. Скорость распространения волн.

Расстояние между ближайшими друг к другу точками, колеблющимися в одинаковых фазах, называется длиной волны (λ).

Длина волны обозначается греческой буквой λ («ламбда»).

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.  

Вопрос: по какой формуле будем считать λ?

Подсказка: Что такое λ?  Это расстояние…

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

Вопрос: А какое время? (Периода)

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

V = λ/T и V = λν.

Вопрос: А от чего зависит скорость распространения волны?

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

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

Т= 10 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

Источники звука. Звуковые колебания. Решение задач.

Что представляет собой звук? Как его можно получить? На все эти вопросы отвечает физика.

Что такое акустика. Акустика – это раздел физики, занимающийся изучением звука, его свойствами, звуковыми явлениями.

Звуковые волны переносят энергию, которая, как и другие виды энергии, может использоваться человеком. Но главное – это огромный диапазон выразительных средств, которыми обладают речь и музыка. Еще с древних времен звуки служили людям средством связи и общения друг с другом, средством познания мира и овладения тайнами природы.

Что же является причиной звука? - вибрация (колебания) тел, хотя эти колебания зачастую незаметны для нашего глаза.

Источники звука - колеблющиеся тела. Однако не все колеблющиеся тела являются источниками звука.

Звук – это механические упругие волны, распространяющиеся в газах, жидкостях, твердых телах.

Волны, которые вызывают ощущение звука, с частотой от 16 Герц до 20 000 Герц

называют звуковыми волнами (в основном - продольные).

Существуют еще такие диапазоны, которыми занимаются акустики, – инфразвуковые и ультразвуковые. Инфразвуковые – это те, которые имеют частоту меньше 20 Гц. А ультразвуковые – это те, которые имеют частоту больше 20 000 Гц (рис. 3).

Чтобы услышать звук, необходимы:

1. источник звука;

2. упругая среда между ним и ухом;

3. определенный диапазон частот колебаний источника звука – между 16 Гц и 20 кГц,

4. достаточная для восприятия ухом мощность звуковых волн.

Источники звука бывают двух видов: искусственные и естественные.

Голосовые связки певца, поющего тенором (высоким мужским голосом), колеблются с частотой от 130 до 520 Гц. Определите максимальную и минимальную длину излучаемой звуковой волны в воздухе. Скорость звука в воздухе 330 м/с.

Домашнее задание: § 34