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1、第三節(jié)波長、頻率和波速,,,,,,,,,,課前自主學(xué)案,核心要點突破,課堂互動講練,,課標定位,,,知能優(yōu)化訓(xùn)練,,第三節(jié)波長、頻率和波速,課標定位 學(xué)習目標：1.理解波長、頻率和波速的物理意義以及相互關(guān)系 2會應(yīng)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(guān)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,課前自主學(xué)案,一、波長() 1定義：在波動中，___________總是相同的兩個______質(zhì)點間的距離，叫做波長，用表示 2特征：在橫波中，兩個___________或兩個___________之間的距離等于波長；在縱波中，兩個_______
2、____或兩個___________之間的距離等于波長,振動相位,相鄰,相鄰波峰,相鄰波谷,相鄰密部,相鄰疏部,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(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),核心要點突
3、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 在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離等于一個波長 波在一個周期內(nèi)傳播的距離等于一個波長,(2)根據(jù)波動圖象確定 在波動圖象上，振動位移總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離為一個波長 在波動圖象上，運動狀態(tài)(速度)總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離為一個波長 在波動圖象上，兩個相鄰波峰(或波谷)間的距離為一個波長 (3)根據(jù)公式vT來確定,特別提醒：(1)波從一種介質(zhì)進入另外一種介質(zhì)，波源沒變，波的頻率不會發(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,即時應(yīng)
4、用(即時突破，小試牛刀) 1簡諧波在給定的介質(zhì)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(nèi)，振動質(zhì)點走過的路程等于一個波長 D在一個周期內(nèi)，波傳播的距離等于一個波長,解析：選D.波在介質(zhì)中傳播的快慢程度稱為波速波速的大小由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定,與振幅無關(guān)，所以A、B選項錯由于振動質(zhì)點做簡諧運動在一個周期內(nèi),振動質(zhì)點走過的路程等于振幅的4倍，所以C選項錯誤；經(jīng)過一個周期T,振動在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長，D選項正確,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 時間周期性：相隔周期整數(shù)倍時間的兩個時刻
5、的波形圖完全相同，時間間隔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)點的振動情況完全相同，質(zhì)點間距離x與波長的關(guān)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(zhì)點的振動方向也不同，反之亦然 傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定 振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定,2波動問題的幾種可能性 (1)質(zhì)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(zhì)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(yīng)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，
6、則有多次重復(fù)出現(xiàn)的可能等,3解決波的多解問題的方法 (1)解決周期性多解問題時，往往采用從特殊到一般的思維方法，即找到一個周期內(nèi)滿足條件的特例，在此基礎(chǔ)上，再加上時間nT；或找到一個波長內(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,養(yǎng)成全面思考的習慣，熟知波有向正、負(或左、右)兩方向傳播的可能，質(zhì)點有向上、下(或左、右)兩方向振動的可能,即時應(yīng)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.t0時，平衡位置在x0處的質(zhì)點位于y0處，且向y軸負方向運動；此時，平衡位置在x0.15 m處的質(zhì)點位于yA處該波的波長可能等于() A0.60 mB0.20
7、 m C0.12 m D0.086 m,課堂互動講練,圖1231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1231,A質(zhì)點A、C、E、G、I在振動過程中位移總是相同的 B質(zhì)點B、F在振動過程中位移總是相等 C質(zhì)點D、H的平衡位置間的距離是一個波長 D質(zhì)點A、I在振動過程中位移總是相同，它們的平衡位置間的距離是一個波長,【精講精析】從圖象中可以看出質(zhì)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(zhì)點A、E、I的速度方向是向下的，而質(zhì)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(zhì)點B、F是處在相鄰的兩個波峰的
8、點，它們的振動步調(diào)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(zhì)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(zhì)點A、I在振動過程中位移總是相同，振動步調(diào)也完全相同，但由于它們不是相鄰的振動步調(diào)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(yīng)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(zhì)點間的距離才等于一個波長,變式訓(xùn)練1關(guān)于機械波的波長，下列說法正確的是 () A平衡位置相距一個波長的兩個質(zhì)點運動情況總是相同 B運動情況總是相同的兩個質(zhì)
9、點相距一個波長 C在橫波中，兩個相鄰的波峰間的距離等于一個波長 D在橫波中，波峰到相鄰的波谷之間的距離等于半個波長 答案：AC,如圖1232所示，圖甲為某一波動在t1.0 s時的圖象，圖乙為參與該波動的質(zhì)點P的振動圖象 圖1232,(1)判斷波的傳播方向； (2)求該波波速,【答案】(1)向左傳播(2)4.0 m/s,變式訓(xùn)練2(2010年高考浙江卷)在O點有一波源,t0時刻開始向上振動,形成向右傳播的一列橫波t14 s時，距離O點為3 m的A點第一次達到波峰；t27 s時，距離O點為4 m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2 m B該橫波的周期為4 s C該橫波的波
10、速為1 m/s D距離O點為1 m的質(zhì)點第一次開始向上振動的時刻為6 s末,如圖1233所示，實線是某時刻的波形圖象，虛線是0.2 s后的波形圖 圖1233,(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,【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tnTt，xnx.,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)點振動圖象如圖1234中a、b所示，則() 圖1234,A該波的振幅可能是20 cm B該波的波長可能是8.4 m C該波的波速可能是10.5 m/s D該波由a傳播到b可能歷時7 s,本部分內(nèi)容講解結(jié)束,點此進入課件目錄,按ESC鍵退出全屏播放,謝謝使用,
高二物理波長頻率和波速
