Тема урока: Механические волны. Поперечные и продольные волны. Длина волны.
Скорость волны
Цели урока : расширить представления обучающихся об окружающем мире, обилии волновых процессов в нем; познакомить с условиями возникновения волн и их видами, изучить характеристики механических волн.
Задачи: образовательная: сформировать понятие «волна», причины возникновения и ее характеристики, рассмотреть связь скорости распространения волн и длины волны, обратить внимание на различную скорость распространения волн;
развивающая: развивать навыки анализа явлений с точки зрения физической науки, формировать логическое мышление;
воспитательная: воспитывать интерес к изучаемому предмету; формировать научное мировоззрение.
ХОД УРОКА
I. Актуализация опорных знаний и умений
- Что такое волна, как вы понимаете? (Колебания, которые перемещаются в пространстве и времени, называются волной).
II. Изучение нового материала.
-Какие ассоциации возникают у вас при слове «ВОЛНА»? (волны на море, звуковая волна, сейсмическая волна, ударная волна)
Бросая в воду камешки, видим круги, ими образуемые. Эти круги (в виде чередующихся греб- ней и впадин) являются примером возмущения спокойной до этого поверхности воды. Возникнув в одном месте, они сразу же начинают распространяться во все стороны. Это и есть волны. Это самый простой вид колебаний волн, которые возникают на поверхности жидкости, и расходящиеся из места возмущения в виде концентрических окружностей.
|
|
|
Волны на поверхности жидкости существуют благодаря действию на частицы жидкости сил тяжести и сил межмолекулярного взаимодействия. Наиболее распространёнными среди волн этого типа являются морские волны, т. е. волны на поверхности морей и океанов.
Наряду с волнами на поверхности жидкости в механике изучают так называемые упругие волны – возмущения, распространяющиеся в различных средах благодаря действию в них сил упругости.
Последовательное распространение колебаний в точках, удаленных от источника называется механической волной.
Процесс распространения колебаний в пространстве с течение времени называется волновым процессом.
Возникновение упругой волны легко продемонстрировать на примере колебаний в гибком шнуре.
Демонстрация: гибкий шнур. Один конец шнура жёстко укрепляют, а свободный конец хлыстовым движением перемещают в вертикальной плоскости. По шнуру начинает бежать упругая волна. Источником возмущения упругой среды была рука. Волна возникает тогда, когда вместе с внешним возмущением появляются силы в среде, противодействующие ему. Обычно это силы упругости.
Механические волны возникают и перемещаются лишь в упругих средах. Такие среды достаточно плотные и соударение частиц в них напоминает упругое соударение шаров. Это позволяет частицам в волне передавать избыток энергии соседним частицам. Частица, передав часть энергии, возвращается в исходное положение. Этот процесс продолжается дальше. Таким образом, вещество в волне не перемещается. С передачей движения волной связана передача энергии без переноса вещества. Частицы среды совершают колебания около своих положений равновесия.
|
|
|
В зависимости от того, в каком направлении частицы совершают колебания по отношению к направлению перемещения волны, различают продольные и поперечные волны.
Волны, в которых колебания частиц совершаются вдоль направления распространения волн называются продольными. Такие волны возникают в результате сжатия – растяжения. Они возникают и в газах, и в твёрдых телах, и в жидкостях.
Волны, в которых колебания частиц совершаются в направлении, перпендикулярном направлению распространения волн называются поперечными. Такие волны возникают в результате сдвига слоев среды. Они возникают только в твёрдых телах, т.к. в газах и жидкостях такой вид деформации невозможен.
|
|
|
Волны на поверхности воды (или любой другой жидкости) не являются ни продольными, ни поперечными. Они имеют сложный, продольно – поперечный характер. Частицы жидкости движутся по окружностям или по вытянутым в горизонтальном направлении эллипсам. Круговое движение частиц на поверхности воды сопровождаются их медленным перемещением в направлении распространения волны. Именно этим объясняются все те «дары моря», которые можно обнаружить на берегу.
Любой физический процесс, в том числе и волновые явления в упругих средах, всегда описывается рядом характеристик, значения которых позволяют более глубоко понимать содержание процесса.
А – амплитуда колебаний в волне. В каких единицах измеряется амплитуда?
Т – период колебаний в волне. В каких единицах измеряется период?
ν – частота колебаний в волне. В каких единицах измеряется частота?
Скоростью волны –это скорость распространения возмущения. Скорость волны определяется свойствами среды, в которой эта волна распространяется. При переходе из одной среды в другую её скорость изменяется. Важной характеристикой волны является – длина волны.
Длина волны – это кратчайшее расстояние между точками , колеблющимися в одной фазе (расстояние , на которое распространяется волна за время, равное периоду колебаний в ней).
|
|
|
λ=υТ, λ= 
, отсюда υ= λν= 
При переходе волны из одной среды в другую её частота не изменяется, меняется лишь скорость и длина волны.
К сожалению часто мы слышим о землетрясениях, волны, которые образуются в земной коре при различных тектонических процессах – называются они сейсмическими.
Ⅲ. Закрепление изученного материала.
- Что может являться источником волн?
· Происходит ли в волне перенос энергии, а вещества?
· На какие виды делят механические волны в зависимости от того, в каком направлении частицы совершают колебания?
· Могут ли поперечные волны распространяться в жидкости или газе? А почему?
· Где могут возникать продольные волны?
· А поперечные?
· С какими характеристиками волн мы сегодня познакомились?
· Какая из них при переходе механической волны из одной среды в другую не изменяется?
1.В океанах длина волны достигает 300 м, а период 13,5 с. Определите скорость распространения такой волны. (υ= 
=300м/13,5=22,2 м/с)
2. Определите длину волны при частоте 200 Гц, если скорость распространения волн равна 340м/с.(λ= 
=340 м/с/200 Гц=1,7 м)
Ⅳ.Домашнее задание:§ 29, вопросы к §. Решить задачу: Лодка качается на волне с частотой 0,5 Гц. Чему равна скорость этой волны, если расстояние между соседними гребнями - 3 м?
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 24; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!