高二物理波長頻率和波速課件

第三節(jié)波長、頻率和波速課前自主學案核心要點突破課堂互動講練課標定位知能優(yōu)化訓練

第三節(jié)波長、頻率和波速課標定位學習目標：1.理解波長、頻率和波速的物理意義以及相互關系．2．會應用波的知識分析和解決問題．重點難點：1.波長、頻率、波速這三個物理量及這三個量間的關系．2．波的傳播具有空間、時間上的周期性，易出現(xiàn)多解問題．相同波源波源波長倒數(shù)三、波速(v)1．波速：波速是指機械波在介質中______的速度．波速等于波長與周期的比值．2．波速公式：______，它又等于______與______的乘積，公式為______.3．決定波速的因素：機械波在介質中的傳播速度由___________的性質決定，在不同的介質中，波速______，另外，波速還與______有關．4．決定波長的因素：波長由______和______共同決定．傳播波長頻率v＝λf介質本身不同溫度波源介質核心要點突破一、波長的確定及波長、頻率、波速的關系1．波長的確定(1)根據(jù)定義確定①在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質點間的距離等于一個波長．②波在一個周期內傳播的距離等于一個波長．特別提醒：(1)波從一種介質進入另外一種介質，波源沒變，波的頻率不會發(fā)生變化；介質的變化導致了波速和波長的改變．(2)波長也是波的周期性的體現(xiàn)，它體現(xiàn)的是波的空間上的周期性．即時應用(即時突破，小試牛刀)1．簡諧波在給定的介質中傳播時，下列說法中正確的是(

)A．振幅越大，則波傳播的速度越快B．頻率越高，則波傳播的速度越快C．在一個周期內，振動質點走過的路程等于一個波長D．在一個周期內，波傳播的距離等于一個波長二、波的多解問題及處理方法1．造成波動問題多解的主要因素(1)周期性①時間周期性：相隔周期整數(shù)倍時間的兩個時刻的波形圖完全相同，時間間隔Δt與周期T的關系不明確造成多解．②空間周期性：沿傳播的方向上，相隔波長的整數(shù)倍距離的兩質點的振動情況完全相同，質點間距離Δx與波長λ的關系不明確造成多解．(2)雙向性對給定的波形圖，波的傳播方向不同，質點的振動方向也不同，反之亦然．①傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定．②振動方向雙向性：質點振動方向不確定．2．波動問題的幾種可能性(1)質點達到最大位移處，則有正向和負向最大位移兩種可能．(2)質點由平衡位置開始振動，則有起振方向向上、向下(或向左、向右)的兩種可能．(3)只告訴波速不指明波的傳播方向，應考慮沿x軸正方向和x軸負方向兩個方向傳播的可能．(4)只給出兩時刻的波形，則有多次重復出現(xiàn)的可能等．即時應用(即時突破，小試牛刀)2．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，振幅為A.t＝0時，平衡位置在x＝0處的質點位于y＝0處，且向y軸負方向運動；此時，平衡位置在x＝0.15m處的質點位于y＝A處．該波的波長可能等于(

)A．0.60m

B．0.20mC．0.12mD．0.086m課堂互動講練類型一對波長概念的理解

圖12－3－1是一列簡諧波在某一時刻的波形圖象．下列說法中正確的是(

)圖12－3－1例1【精講精析】從圖象中可以看出質點A、C、E、G、I在該時刻的位移都是零，由于波的傳播方向是向右的，容易判斷出質點A、E、I的速度方向是向下的，而質點C、G的速度方向是向上的，因而這五個點的位移不總是相同，所以選項A是錯誤的．質點B、F是處在相鄰的兩個波峰的點，它們的振動步調完全相同，在振動過程中位移總是相等的,故選項B是正確的．質點D、H是處在相鄰的兩個波谷的點，它們的平衡位置之間的距離等于一個波長，所以選項C也是正確的．雖然質點A、I在振動過程中位移總是相同，振動步調也完全相同，但由于它們不是相鄰的振動步調完全相同的兩個點，它們的平衡位置之間的距離不是一個波長(應為兩個波長),所以選項D是錯誤的．【答案】

BC【誤區(qū)警示】由于波的周期性，每時每刻振動相位或位移總是相同的點有很多，只有相鄰的兩質點間的距離才等于一個波長．例2

如圖12－3－2所示，圖甲為某一波動在t＝1.0s時的圖象，圖乙為參與該波動的質點P的振動圖象．圖12－3－2類型二波長、波速和周期關系的應用(1)判斷波的傳播方向；(2)求該波波速．變式訓練2

(2010年高考浙江卷)在O點有一波源,t＝0時刻開始向上振動,形成向右傳播的一列橫波．t1＝4s時，距離O點為3m的A點第一次達到波峰；t2＝7s時，距離O點為4m的B點第一次達到波谷．則以下說法正確的是(

)A．該橫波的波長為2mB．該橫波的周期為4sC．該橫波的波速為1m/sD．距離O點為1m的質點第一次開始向上振動的時刻為6s末如圖12－3－3所示，實線是某時刻的波形圖象，虛線是0.2s后的波形圖．圖12－3－3類型三波的多解問題例3(1)若波向左傳播，求它的可能周期和最大周期．(2)若波向右傳播，求它的可能傳播速度．(3)若波速是45m/s，求波的傳播方向．【誤區(qū)警示】在解決波動問題時，一定要注意考慮波傳播方向的雙向性，以及時間的周期性和空間的周期性，即Δt＝nT＋t，Δx＝nλ＋x.變式訓練3一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10.5m的a、b兩處的質點振動圖象如圖12－3－4中a、b所示，則