高二物理波長頻率和波速

1、高二物理波長頻率和波速第1頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四課前自主學(xué)案核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課標(biāo)定位知能優(yōu)化訓(xùn)練第三節(jié)波長、頻率和波速第2頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解波長、頻率和波速的物理意義以及相互關(guān)系2會(huì)應(yīng)用波的知識(shí)分析和解決問題重點(diǎn)難點(diǎn)：1.波長、頻率、波速這三個(gè)物理量及這三個(gè)量間的關(guān)系2波的傳播具有空間、時(shí)間上的周期性，易出現(xiàn)多解問題第3頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四課前自主學(xué)案一、波長()1定義：在波動(dòng)中，_總是相同的兩個(gè)_質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波長，用表示2特征：在橫波中，兩

2、個(gè)_或兩個(gè)_之間的距離等于波長；在縱波中，兩個(gè)_或兩個(gè)_之間的距離等于波長振動(dòng)相位相鄰相鄰波峰相鄰波谷相鄰密部相鄰疏部第4頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四相同波源波源波長倒數(shù)第5頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四三、波速(v)1波速：波速是指機(jī)械波在介質(zhì)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(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度由_的性質(zhì)決定，在不同的介質(zhì)中，波速_，另外，波速還與_有關(guān)4決定波長的因素：波長由_和_共同決定傳播波長頻率vf介質(zhì)本身不同溫度波源介質(zhì)第6頁，共38頁，2022年

3、，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四核心要點(diǎn)突破一、波長的確定及波長、頻率、波速的關(guān)系1波長的確定(1)根據(jù)定義確定在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離等于一個(gè)波長波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離等于一個(gè)波長第7頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四(2)根據(jù)波動(dòng)圖象確定在波動(dòng)圖象上，振動(dòng)位移總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離為一個(gè)波長在波動(dòng)圖象上，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度)總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離為一個(gè)波長在波動(dòng)圖象上，兩個(gè)相鄰波峰(或波谷)間的距離為一個(gè)波長(3)根據(jù)公式vT來確定第8頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四第9頁，共38頁，2022年，5月

4、20日，18點(diǎn)56分，星期四特別提醒：(1)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另外一種介質(zhì)，波源沒變，波的頻率不會(huì)發(fā)生變化；介質(zhì)的變化導(dǎo)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第10頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1簡諧波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí)，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(gè)周期內(nèi)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)走過的路程等于一個(gè)波長D在一個(gè)周期內(nèi)，波傳播的距離等于一個(gè)波長第11頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四解析：選D.波在介質(zhì)中傳播的快慢程度稱為波速波

5、速的大小由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定,與振幅無關(guān)，所以A、B選項(xiàng)錯(cuò)由于振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi),振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)走過的路程等于振幅的4倍，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤；經(jīng)過一個(gè)周期T,振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長，D選項(xiàng)正確第12頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四二、波的多解問題及處理方法1造成波動(dòng)問題多解的主要因素(1)周期性時(shí)間周期性：相隔周期整數(shù)倍時(shí)間的兩個(gè)時(shí)刻的波形圖完全相同，時(shí)間間隔t與周期T的關(guān)系不明確造成多解空間周期性：沿傳播的方向上，相隔波長的整數(shù)倍距離的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況完全相同，質(zhì)點(diǎn)間距離x與波長的關(guān)系不明確造成多解第13頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56

6、分，星期四(2)雙向性對(duì)給定的波形圖，波的傳播方向不同，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向也不同，反之亦然傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定第14頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四2波動(dòng)問題的幾種可能性(1)質(zhì)點(diǎn)達(dá)到最大位移處，則有正向和負(fù)向最大位移兩種可能(2)質(zhì)點(diǎn)由平衡位置開始振動(dòng)，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(yīng)考慮沿x軸正方向和x軸負(fù)方向兩個(gè)方向傳播的可能(4)只給出兩時(shí)刻的波形，則有多次重復(fù)出現(xiàn)的可能等第15頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四3解決波的多解問題的方法(1

7、)解決周期性多解問題時(shí)，往往采用從特殊到一般的思維方法，即找到一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的特例，在此基礎(chǔ)上，再加上時(shí)間nT；或找到一個(gè)波長內(nèi)滿足條件的特例，在此基礎(chǔ)上再加上距離n.(2)解決雙向性多解問題時(shí),養(yǎng)成全面思考的習(xí)慣，熟知波有向正、負(fù)(或左、右)兩方向傳播的可能，質(zhì)點(diǎn)有向上、下(或左、右)兩方向振動(dòng)的可能第16頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)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.t0時(shí)，平衡位置在x0處的質(zhì)點(diǎn)位于y0處，且向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)；此時(shí)，平衡位置在x0.15 m處的質(zhì)點(diǎn)位于yA處該波的波長可能等于()A0.60 mB0.20

8、 mC0.12 m D0.086 m第17頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四第18頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四課堂互動(dòng)講練對(duì)波長概念的理解 圖1231是一列簡諧波在某一時(shí)刻的波形圖象下列說法中正確的是()圖1231例1第19頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四A質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在振動(dòng)過程中位移總是相同的B質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過程中位移總是相等C質(zhì)點(diǎn)D、H的平衡位置間的距離是一個(gè)波長D質(zhì)點(diǎn)A、I在振動(dòng)過程中位移總是相同，它們的平衡位置間的距離是一個(gè)波長第20頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四【精

9、講精析】從圖象中可以看出質(zhì)點(diǎn)A、C、E、G、I在該時(shí)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(zhì)點(diǎn)A、E、I的速度方向是向下的，而質(zhì)點(diǎn)C、G的速度方向是向上的，因而這五個(gè)點(diǎn)的位移不總是相同，所以選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的質(zhì)點(diǎn)B、F是處在相鄰的兩個(gè)波峰的點(diǎn)，它們的振動(dòng)步調(diào)完全相同，在振動(dòng)過第21頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四程中位移總是相等的,故選項(xiàng)B是正確的質(zhì)點(diǎn)D、H是處在相鄰的兩個(gè)波谷的點(diǎn)，它們的平衡位置之間的距離等于一個(gè)波長，所以選項(xiàng)C也是正確的雖然質(zhì)點(diǎn)A、I在振動(dòng)過程中位移總是相同，振動(dòng)步調(diào)也完全相同，但由于它們不是相鄰的振動(dòng)步調(diào)完全相同的兩個(gè)點(diǎn)，它們的平衡位置

10、之間的距離不是一個(gè)波長(應(yīng)為兩個(gè)波長),所以選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的【答案】BC第22頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四【誤區(qū)警示】由于波的周期性，每時(shí)每刻振動(dòng)相位或位移總是相同的點(diǎn)有很多，只有相鄰的兩質(zhì)點(diǎn)間的距離才等于一個(gè)波長第23頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四變式訓(xùn)練1關(guān)于機(jī)械波的波長，下列說法正確的是 ()A平衡位置相距一個(gè)波長的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況總是相同B運(yùn)動(dòng)情況總是相同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距一個(gè)波長C在橫波中，兩個(gè)相鄰的波峰間的距離等于一個(gè)波長D在橫波中，波峰到相鄰的波谷之間的距離等于半個(gè)波長答案：AC第24頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)

11、56分，星期四例2 如圖1232所示，圖甲為某一波動(dòng)在t1.0 s時(shí)的圖象，圖乙為參與該波動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象圖1232波長、波速和周期關(guān)系的應(yīng)用第25頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四(1)判斷波的傳播方向；(2)求該波波速第26頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四【答案】(1)向左傳播(2)4.0 m/s第27頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四第28頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四變式訓(xùn)練2(2010年高考浙江卷)在O點(diǎn)有一波源,t0時(shí)刻開始向上振動(dòng),形成向右傳播的一列橫波t14 s時(shí)，距離O點(diǎn)

12、為3 m的A點(diǎn)第一次達(dá)到波峰；t27 s時(shí)，距離O點(diǎn)為4 m的B點(diǎn)第一次達(dá)到波谷則以下說法正確的是()A該橫波的波長為2 mB該橫波的周期為4 sC該橫波的波速為1 m/sD距離O點(diǎn)為1 m的質(zhì)點(diǎn)第一次開始向上振動(dòng)的時(shí)刻為6 s末第29頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四第30頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四 如圖1233所示，實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖象，虛線是0.2 s后的波形圖圖1233波的多解問題例3第31頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四(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45 m/s，求波的傳播方向第32頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四第33頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四【誤區(qū)警示】在解決波動(dòng)問題時(shí)，一定要注意考慮波傳播方向的雙向性，以及時(shí)間的周期性和空間的周期性，即tnTt，xnx.第34頁，共38頁，2022年，5月20日，18點(diǎn)56分，星期四變式訓(xùn)練3一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10.5 m的a、b兩處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖1234中a、b所示，則()圖1234第35頁，共38頁，2022年，5月2