2.波速與波長(zhǎng)、頻率的關(guān)系 (2)

1、第二節(jié) 波速與波長(zhǎng)、頻率的關(guān)系 龍會(huì)中學(xué) 吳利學(xué)一、重要性：波長(zhǎng)、波速、頻率是機(jī)械波的組成要素，三者的關(guān)系與應(yīng)用是機(jī)械波重點(diǎn)考察對(duì)象，在高考中每年必考。二、設(shè)計(jì)思路：為了讓學(xué)生弄清三者關(guān)系并理解應(yīng)用，我認(rèn)為在剖析三者關(guān)系時(shí)要由淺入深、環(huán)環(huán)相扣、夯實(shí)基礎(chǔ)、提高能力。三、重難點(diǎn)理解與突破：1、教學(xué)重點(diǎn)：認(rèn)識(shí)基本概念，會(huì)準(zhǔn)確找波長(zhǎng)、振幅、周期，應(yīng)用公式計(jì)算波速，理解波速和頻率的決定因素，理解波速變化帶來(lái)波長(zhǎng)的變化，理解振動(dòng)與波動(dòng)的區(qū)別和聯(lián)系，2、教學(xué)重難點(diǎn)：描繪簡(jiǎn)單波形圖，理解空間周期重復(fù)并畫(huà)最簡(jiǎn)波形圖（去整留零），應(yīng)用最簡(jiǎn)波形圖處理空間周期問(wèn)題，理解時(shí)間周期重復(fù)，會(huì)找時(shí)間與周期的關(guān)系（去整留零）并

2、加以應(yīng)用四、課堂處理：根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況，面對(duì)基礎(chǔ)較差學(xué)生可把空間周期重復(fù)和時(shí)間周期重復(fù)刪掉，第二課時(shí)再講授加以應(yīng)用。第二節(jié) 波速與波長(zhǎng)、頻率的關(guān)系 龍會(huì)中學(xué)-吳利學(xué)一、波長(zhǎng)（）1、定義：在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離叫做波長(zhǎng)，用表示，單位米（m）。2、特點(diǎn)：在橫波中，兩個(gè)相鄰波峰或兩個(gè)相鄰波谷之間的距離等于波長(zhǎng)；在縱波中兩個(gè)相鄰密部或者相鄰疏部之間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。二、振幅（A）1、在波動(dòng)中，各質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的最大距離，即其振動(dòng)的振幅，也叫做波的振幅。2、物理意義：機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)的傳播，振幅的大小是波所傳播能量的直接量度。振幅越大，傳播的能量 。越大y/cmx/m0 1 2

3、 3 4 5 6 7 8 9 105-5v三、頻率（f） 1、定義：在波動(dòng)中，各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率是相同的，他們都等于波源的頻率，這個(gè)頻率也叫波的頻率。單位赫（Hz） 2、決定因素：波的頻率由 的頻率決定。 3、頻率與周期的關(guān)系：頻率與周期互為倒數(shù)。四、波速（v） 1、波速是指機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度，在同一介質(zhì)中勻速傳播。 2、公式：v= = 單位 m/s波源3、決定波速的因素：機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度是由介質(zhì)的性質(zhì)決定，在不同介質(zhì)中波的傳播速度變化，在同一介質(zhì)中波的傳播速不變。波的三要素：波長(zhǎng)、頻率、波速y/cmx/m0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 105-5v例1、如圖該機(jī)械波的周期

4、是2s，則波速多大？五、決定頻率、波長(zhǎng)、波速的因素1、周期和頻率只由波源決定，與波速、波長(zhǎng)無(wú)直接關(guān)系。2、波速由介質(zhì)的物理性質(zhì)決定，與周期、波長(zhǎng)無(wú)直接關(guān)系。同種波在同一介質(zhì)中波速相同，從一種介質(zhì)進(jìn)入另一介質(zhì)波速改變。3、波長(zhǎng)則取決于波速和頻率。結(jié)論：波從一種介質(zhì)進(jìn)入另外一種介質(zhì)，頻率不變波速變化，波長(zhǎng)一定變化。1:11:2例2：如圖，位于兩種介質(zhì)分界面的波源S,產(chǎn)生兩列分別沿x軸正、負(fù)方向傳播的機(jī)械波，求波在x正、負(fù)軸兩種介質(zhì)中的頻率之比 ，波速之比 。SLLx六、振動(dòng)和波的區(qū)別與聯(lián)系1、波速與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度：波速由介質(zhì)決定，與波的頻率振幅無(wú)關(guān)，在同種介質(zhì)中沿傳播方向勻速傳播；質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度是質(zhì)點(diǎn)

5、在平衡位置附近振動(dòng)的速度，大小和方向隨時(shí)間做周期性變化。橫波的傳播速度方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度方向垂直。波速與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度大小無(wú)關(guān)。2、機(jī)械波和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率與周期：相同，由波源決定。3、波長(zhǎng)與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移：波長(zhǎng)是振動(dòng)步調(diào)完全相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)平衡位置的距離，是標(biāo)量，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)偏離平衡位置的位移，是矢量，兩者性質(zhì)截然不同。七、波形圖的描繪與應(yīng)用1、波形圖的描繪：特殊點(diǎn)法、截屏法。2、有空間重復(fù)的波形描繪：畫(huà)最簡(jiǎn)波形圖例3、停在湖中的兩條小船相距4m，一列水波在湖面上傳播開(kāi)來(lái)，使得這兩條船每2s搖晃一次。當(dāng)一條船在波峰時(shí)，另一條船在波谷。兩船之間還隔著2個(gè)波峰，則這列水波的周期是 s

6、，波長(zhǎng)是 m，波速是 m/s。八、波長(zhǎng) 與兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置距離S的關(guān)系：（基本方法 ）1、 （n=1.2.3.4）即距離是波長(zhǎng)整數(shù)倍，兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)完全相同，位移、位置、速度大小方向均相同。2、 （n=1.2.3.4）即距離是半波長(zhǎng)奇數(shù)倍兩質(zhì)點(diǎn) 振動(dòng)步調(diào)完全相反，位移、速度大小相等但方向時(shí)刻相 反，即一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在波峰另一個(gè)在波谷。3、 （n=1.2.3.4）即距離是四分之一 波長(zhǎng)奇數(shù)倍，一質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，另一質(zhì)點(diǎn)一定在波峰或者波谷。例4、一列機(jī)械波沿x正軸傳播，波長(zhǎng)4m，某時(shí)刻波形圖如圖所示，圖中只畫(huà)出波的一部分且PQ已經(jīng)振動(dòng)。位于坐標(biāo)原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，則坐標(biāo)分別為-122的P質(zhì)點(diǎn)和51的Q質(zhì)點(diǎn)位移分別是？振動(dòng)方向是?x/m0P -122Q 51v4cmP位移0，Q位移-4cm，P向上振動(dòng)，Q速度0九、傳播時(shí)間t與周期T的關(guān)系：