高二物理波長(zhǎng)頻率和波速課件

第三節(jié)波長(zhǎng)、頻率和波速課前自主學(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(zhǎng)、頻率和波速課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解波長(zhǎng)、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(wèn)題．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.波長(zhǎng)、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(wèn)題．相同波源波源波長(zhǎng)倒數(shù)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(zhǎng)與周期的比值．2．波速公式：______，它又等于______與______的乘積，公式為_(kāi)_____.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(zhǎng)的因素：波長(zhǎng)由______和______共同決定．傳播波長(zhǎng)頻率v＝λf介質(zhì)本身不同溫度波源介質(zhì)核心要點(diǎn)突破一、波長(zhǎng)的確定及波長(zhǎng)、頻率、波速的關(guān)系1．波長(zhǎng)的確定(1)根據(jù)定義確定①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(zhǎng)．②波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)．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(méi)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(zhǎng)的改變．(2)波長(zhǎng)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(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1．簡(jiǎn)諧波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí)，下列說(shuō)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(guò)的路程等于一個(gè)波長(zhǎng)D．在一個(gè)周期內(nèi)，波傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)二、波的多解問(wèn)題及處理方法1．造成波動(dòng)問(wèn)題多解的主要因素(1)周期性①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Δt與周期T的關(guān)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(zhǎng)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Δx與波長(zhǎng)λ的關(guān)系不明確造成多解．(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．①傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定．②振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定．2．波動(dòng)問(wèn)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(kāi)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．即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)2．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，振幅為A.t＝0時(shí)，平衡位置在x＝0處的質(zhì)點(diǎn)位于y＝0處，且向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)；此時(shí)，平衡位置在x＝0.15m處的質(zhì)點(diǎn)位于y＝A處．該波的波長(zhǎng)可能等于(

)A．0.60m

B．0.20mC．0.12mD．0.086m課堂互動(dòng)講練類型一對(duì)波長(zhǎng)概念的理解

圖12－3－1是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形圖象．下列說(shuō)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(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(guò)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(zhǎng)，所以選項(xiàng)C也是正確的．雖然質(zhì)點(diǎn)A、I在振動(dòng)過(guò)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)，它們的平衡位置之間的距離不是一個(gè)波長(zhǎng)(應(yīng)為兩個(gè)波長(zhǎng)),所以選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的．【答案】

BC【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(zhǎng)．例2

如圖12－3－2所示，圖甲為某一波動(dòng)在t＝1.0s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12－3－2類型二波長(zhǎng)、波速和周期關(guān)系的應(yīng)用(1)判斷波的傳播方向；(2)求該波波速．變式訓(xùn)練2

(2010年高考浙江卷)在O點(diǎn)有一波源,t＝0時(shí)刻開(kāi)始向上振動(dòng),形成向右傳播的一列橫波．t1＝4s時(shí)，距離O點(diǎn)為3m的A點(diǎn)第一次達(dá)到波峰；t2＝7s時(shí)，距離O點(diǎn)為4m的B點(diǎn)第一次達(dá)到波谷．則以下說(shuō)法正確的是(

)A．該橫波的波長(zhǎng)為2mB．該橫波的周期為4sC．該橫波的波速為1m/sD．距離O點(diǎn)為1m的質(zhì)點(diǎn)第一次開(kāi)始向上振動(dòng)的時(shí)刻為6s末如圖12－3－3所示，實(shí)線是某時(shí)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(wèn)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(dòng)問(wèn)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Δt＝nT＋t，Δx＝nλ＋x.變式訓(xùn)練3一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10.5m的a、b兩處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖12－3－4中a、b所示，則