创新设计-学业水平考试2016-2017高中物理选修3-4(浙江专用人教版)课件第十二章机械波12-3.ppt

课堂导学 课堂自测 第3课时　波长、频率和波速 [研究学考·把握考情] 知识内容 波长、频率和波速 考试要求 加试c 教学要求 1.知道波长、周期和频率的概念，知道这三个物理量是描述波的特征量 2．理解波速的概念，知道波在同一介质中是匀速传播的 3．掌握波长、频率、波速三者之间的关系，并知道决定波速、频率和波长的因素 4．能从波的图象中求出振幅、波长 5．结合v＝λf分析解决简单的波的传播问题 知识点一　波长、周期和频率 [基 础 梳 理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．波长 (1)在波动中，振动相位总是相同的两个 质点间的距离，叫做波长，通常用λ表示。 (2)在横波中，两个 或两个 之间的距离等于波长；在纵波中，两个 或两个 之间的距离等于波长。 (3)相距一个(或整数倍个)波长的两个质点在任何时刻振动状态都 。 (4)波长反映了波 的周期性。 相邻 相邻波峰 相邻波谷 相邻密部 相邻疏部 相同 空间 2．周期(T)和频率(f) (1)介质中各个质点振动的周期或频率是相同的，都等于波源的振动周期或频率。波的周期(频率)由 决定。 (2)一个周期内波在介质中传播的距离等于 。 (3)周期反映了波 的周期性。 波源 一个波长 时间 [典 例 精 析] 【例1】 关于机械波的波长，下列说法正确的是 (　　) A．平衡位置相距一个波长的两个质点运动情况总相同 B．运动情况总是相同的两个质点相距一个波长 C．在横波中，两个相邻的波峰间的距离等于一个波长 D．在横波中，波峰到相邻的波谷之间的距离等于半个波长 解析　相距波长整数倍距离的质点在任意时刻运动情况都相同，A项正确，B项错误；在横波中，两个相邻波峰(波谷)间的距离等于一个波长，两相邻波峰和波谷间距为半波长，C项正确，D项错误。 答案　AC 名师点睛　(1)关于波长还可以定义为：两个相邻的，在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离等于一个波长。(2)“振动相位总是相同”的含义是“任何时刻相位都是相同的”或者说“任何时刻振动情况总是相同的”。 传播的 λf 2．波长、频率和波速的决定因素 (1)波速由介质决定，与波的频率、波长无关。 (2)周期和频率取决于波源，而与v、λ无直接关系 (3)波长由 和 共同决定。波从一种介质传播到另一种介质，波的频率不变，由于波速的变化，波长也将随之变化。 波速 频率 [要 点 精 讲] 造成波动问题多解的主要因素 (1)周期性 ①时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确。 ②空间周期性：波传播距离Δx与波长λ的关系不明确。 (2)双向性 ①传播方向双向性：波的传播方向不确定。 ②振动方向双向性：质点振动方向不确定。 【例2】 一列简谐横波在某时刻的波形图如图1所示，已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5 s，b和c之间的距离是5 m，以下说法正确的是 (　　) 图1 A．此列波的波长为2.5 m B．此列波的频率为2 Hz C．此列波的波速为2.5 m/s D．此列波的传播方向为沿x轴正方向传播 答案　D 【例3】 一列横波在x轴上传播，t1＝0和t2＝0.005 s时的波形如图2中的实线和虚线所示。 图2 (1)设周期大于(t2－t1)，求波速； (2)设周期小于(t2－t1)，并且波速为6 000 m/s，求波的传播方向。 答案　(1)波向右传播时，v＝400 m/s；波向左传播时，v＝1 200 m/s　(2)x轴负方向 名师点睛　解决周期性及双向性带来的多解问题的一般思路如下： (1)首先考虑传播方向的双向性，如果题目未说明波的传播方向或没有其他条件暗示，应首先按波传播的可能性进行讨论。 (2)对设定的传播方向，确定Δt和T的关系，一般先确定最简单的情况，即一个周期内的情况，然后在此基础上加nT。 (3)应注意题目是否有限制条件，如有的题目限制波的传播方向，或限制时间Δt大于或小于一个周期等。所以解题时应综合考虑，加强多解意识，认真分析题意。 (4)空间的周期性和时间的周期性是一致的，实质上是波形平移规律的应用，所以解题时我们可以针对不同题目选择其中一种方法求解。 1．一振动周期为T、振幅为A，位于x＝0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动。该波源产生的一列简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能