2019年10月2日 星期三

認識波動

波,其實真的很抽象...
可被定義為在一個質點附近反覆振盪的運動
(http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=1298)
或者簡單來說是傳遞能量(光、聲...等)的一種形式
但其實學了這麼多年也沒能說得清楚(真丟臉)
因此希望讓學生從觀察和操作中去了解"影響「波」這個現象"的可能因素

首先一些名詞的概念當然要先給學生
我們才能有共同的語言
包含力學波、橫波、縱波、波長、介質等(頻率先不出現)
這些東西比較有具體的現象可以觀察
基本上給了學生兩個相同的塑膠彈簧、兩個不同大小的鐵彈簧
還有實驗室常用的超級大彈簧

先用超級大彈簧說明甚麼是橫波、縱波(包含產生的方法)以及波長的概念

再讓學生自己去操作,發現有那些因素「可能」影響波速和波長
至於你要甩橫波或縱波,自己決定
當然學生很快發現縱波是比較容易觀察的!!







但因為學生操作的彈簧較小
很多人快速振動(增加頻率)後因為產生更多的波(波長變短)
感覺上似乎波速變快了
提醒學生用大彈簧操作,才有學生發現其中的不同

有學生將兩個彈簧串在一起
振動就可以同時產生,觀察起來就更明顯了(真棒,我之前都沒想到)
雖然兩個彈簧的彈性依舊是一個變因沒有控制好
但對初學者來說已經不錯了
事後當然也將這件事提出和大家討論



再來連接不同的彈簧觀察波的變化
主要是希望帶出波動可以在不同介質中傳遞
有些學生很認真的處理如何將兩個彈簧連接起來
有些當然....(學生沒學好一定是老師的錯,我先承認了)




最後再根據各組的答案來討論
引出"甩動速度(快慢)"用"頻率"這個物理量的概念會更好

這也是第一次的嘗試
看來可以修正的方向還有很多了...
不過...實驗紀錄單終於好一點點了(標準真低啊~~)