《宁夏银川市高中物理 第十二章 机械波 第3节 波长、频率和波速1 新人教版选修3-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《宁夏银川市高中物理 第十二章 机械波 第3节 波长、频率和波速1 新人教版选修3-4（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、提问式复习,问题1：如何判断质点的振动方向？ 问题2：波动过程是如何形成的？,第十二章 机械波,第3节 波长、频率和波速,问题1：x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8cm这些质点的振动方向如何? 问题2：在这些质点中位移总是相同的是哪些点? 问题3 : 相邻的位移总是相同的质点间的水平距离相同吗？,1、 定义: 在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离，叫做波长。,2、几点说明,(1)“位移总相等” 的含义是“每时每刻都相等”,(2)位移总相等的两个质点,其速度也总是相等的,一、波长（）,(3)每经过一个波长的距离，出现一个振动情况完全相同的质
2、点，因此波长描述了波传播过程中空间上的周期性（重复性）。,(5)相距整数倍的质点振动步调总是相同的； 相距/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。,(4)在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。 在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离也等于波长。,二、周期（T）、频率（f）,1、波源振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）,2、几点说明,(1)波的周期（或频率）应由波源决定，与介质无关。,(2)每经过一个周期波就沿传播方向传播一个波长的距离。,(3)每经历一个周期，原有的波形图重复出现。,振源振动一个周期，波向前传递一个波长,振源振动3个周期，波向前传递3个波长,3,1、
3、机械波在介质中传播的速度叫做波速。,3、几点说明,(2)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的,(3)要区分波速与质点振动速度的含义,三、波速（v）,(1)波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同。,反映振动在介质中传播的快慢程度.,2、物理意义,四、波长、周期（或频率）和波速的关系,(1)波速等于波长和频率的乘积.,(2)经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长,(3)波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的波（如电磁波、光波）也适用,波以一定的速度向前传播。在单位时间内某一波峰或波谷（疏部和密部）向前移动的距离，等于波速。,波速由介质决定，与波
4、的频率、质点的振幅无关,波的频率只取决于波源，与波速、波长无关。波在传播过程中、从一种介质进入另一种介质时频率不变。,波长则决定于v和T。波从一种介质进入另一种介质波速发生变化，周期不变，波长发生变化；波在同一介质中传播，当周期发生变化，波长也发生变化。,1波速由什么决定？,2频率由什么决定？,3波长由什么决定？,课堂小结,1、 只是波速的定义式，并非函数式，可与机械运动速度公式做类比。 2、波的频率由波源决定，波速只与介质有关。,五、板书设计,C,练习1关于简谐波说法中正确的是（ ） A两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长 B任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长 C波动在一周期内向前
5、传播的距离等于波长 D在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长,课 堂 练 习,练习2关于波速说法错误的有（ ） A.波速由介质和波源共同决定 B.提高振源频率，波的传播速度将增大 C.同时在空气中传播两列声波，波长较大的声波传播较快 D.频率大的声波在空气中传播的波长越短 E.波速反映了介质中质点振动的快慢 F.波速反映了振动在介质中传播的快慢,A B C E,波长由波源和介质共同决定。,机械波的周期和频率由波源决定，与介质无关；,波速由介质决定，与波源无关；,课 堂 练 习,A B D,练习3.关于v=f和v=/T说法正确的（ ） A.它们适用于一切波（包括电磁波、光波） B.同一列波在传
6、播过程中，从一种介质进入另 一种介质时保持不变的只有f C.由v=f可以看出，波速与频率成正比 D.由两式得出声波在同一种介质中传播时，波长和频率成反比，与周期成正比,课 堂 练 习,练习4.关于简谐波说法中正确的是（ ） A两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长 B任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长 C波动在一周期内向前传播的距离等于波长 D在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长,C,课 堂 练 习,练习5.关于v=f和v=/T说法正确的是（ ） A它们适用于一切波（包括电磁波、光波） B同一列波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时保持不变的只有f C由v=f可以看出，波速与频
7、率成正比 D由两式得出同类波在同一种介质中传播时，波长和频率成反比，与周期成正比,AB,课 堂 练 习,练习6.一艘渔船停泊在岸边，如果海浪的两个相邻波峰的距离时6m，海浪的速度时15m/s,渔船随波摇晃的周期是多少?,基础,该题比较基础,重在对新学公式 的理解与应用,学生可以分组讨论自行解决。,课 堂 练 习,课 堂 练 习,练习7. 一列横波沿直线传播，在传播方向上有A、B两点，相距1.2m，当波刚好到达B点时开始计时，已知4秒内，A位置的质点完成8次全振动，B位置质点完成10次全振动。这列波的波长为多少？频率为多少？速度为多少？,波长=0.6m,频率f=2.5Hz,波速v=1.5m/s,
8、练习8. 如图在一条直线上有三点S、M、N，S为波源，距M点为12m，距N点为21m由于波源S的振动在直线上形成一列横波，其波长为8m，波速为4m/s，下列说法中正确的是（ ）,AM点先开始振动，N点后振动，振动时间相差 2.25s，但振动周期都为2s BM点在最高点时，N点在平衡位置以上向下振动 CM点在最高点时，N点在平衡位置以上向上振动 D振动过程中M、N两点的位移有可能在某时刻相 同,课 堂 练 习,ACD,练习9.下图为一横波在某一时刻的波形图，已知F质点此时的运动方向如下图所示，则（ ）,A波向右传播 B质点H的运动方向与质点F的运动方向相同 C质点C比质点B先回到平衡位置 D质点
9、C在此时的加速度为零,C,课 堂 练 习,练习10.某列波沿x轴正方向传播，t=0时的波形图如图所示，已知在t=0.6秒时A点正好第三次出现波峰，则波的周期为多少？波传到P点所需的时间为多少？P点第一次出现波峰的时间是多少？,课 堂 练 习,周期T=0.3s,波传到P点的时间为t1=0.45s,P点第一次出现波峰的时间为t2=0.675s,五.机械波波的多解问题,波的多解问题是高中物理试题中常见的题型之一，也是难点之一。波动的多解涉及有：波的空间周期性、波的时间周期性、波的双向性、介质中两质点间的位置关系不确定及波长不确定等。 在同一波的图像上凡横坐标之差为波长整数倍的许多质点，在同一时刻的振
10、动位移都相同，这就是机械波的空间周期性。 在X轴上同一给定质点，在t+nT时刻的振动情况与它在t时刻的振动情况相同，因此t时刻的波形在t+nT时刻会重复出现，这就是机械波的时间周期性。 波在时间上和空间上的周期性,造成了重复性,因此波动问题一般具有多解性,采用例题探究法。,1. 如图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线。经t=0.5s后，其波形如图中虚线所示。设t2T（T为波的周期）， （1）如果波是向右传播，求波的周期和波速 （2）如果波是向左传播，求波的周期和波速,课 堂 练 习,2. 一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图实线所示，经过t=0.05s后的波形如图虚线所示。已知t
11、小于一个周期，则（ ） A这列波的波长是4m B这列波的振幅是0.4m C这列波的波速一定是20m/s D这列波的频率可能是15Hz,AD,课 堂 练 习,3.如图所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形图象，虚线是0.2s后它的波形图象，则这列波可能的波速为多大？(设该波的周期大于0.2s),本题针对教学重点,旨在让学生认识到在波动问题上往往是具有多解性的，比如该题中波速方向未定时，必须分情况讨论。,拓展,此题能训练学生逻辑思维能力,并帮助学生树立严谨认真的科学态度,这也是概念教学的要求。,课 堂 练 习,【题2】一列沿 x 轴正方向传播的简谐 横波，0时刻的波形如图中实线所示，t 时 刻的波形如图中的虚线所示，已知波速为 30m/s，则T可能为多少？,通过例题的讲解,使学生明白，波在空间上和 时间上的周期性主要体现在解题时的非负整数n上。 该过程既让学生认识到波的多解问题如何解决，同 时锻炼了学生的逻辑思维能力。,教师给出解题思路，学生自行解答。,【分析思路】： 分析波传播的方向是向右还是向左。 例1中根据传播方向确定P和Q之间的距离为（n+3/4），注意空间周期性。 例2中根据传播方向确定波传播的时间为 （n+1/4)T,注意考虑时间周期性。,谢谢大家！,
