《2018-2019高中物理 第十二章 機械波 第3節(jié) 波長、頻率和波速課件 新人教版選修3-4.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019高中物理 第十二章 機械波 第3節(jié) 波長、頻率和波速課件 新人教版選修3-4.ppt（37頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第十二章,機械波,第三節(jié) 波長、頻率和波速,課 前 預 習,1定義 在波動中，___________總是相同的兩個_________質點間的距離。 2特征 (1)在橫波中，兩個_________的波峰(或波谷)間的距離等于波長。在縱波中，兩個_________的密部(或疏部)間的距離等于波長。 (2)經過一個周期，振動在介質中________________等于波長。,波長(),振動相位,相鄰,相鄰,相鄰,傳播的距離,1波的周期和頻率 在波動中，各個質點的振動周期或頻率是________的，它們都等于________的振動周期或頻率，這個周期或頻率也叫做_________的周期或頻率，分別用_

2、________和_________表達。 2決定因素 波的周期或頻率由_________的周期或頻率決定。 3時、空的對應性 在_____________的時間內，振動在介質中傳播的距離等于一個波長。,波的周期(T)和頻率(f),相同,波源,波,T,f,波源,一個周期,1定義 波速是指振動在介質中_________的速度，而不是介質質點的_________速度，波速等于_________與_________的比值。 2計算式 v________。此式不僅適用于機械波，也適用于后面要學習的電磁波。,波速(v),傳播,振動,波長,周期,3決定因素 (1)機械波在介質中的傳播速度由________

3、_的性質決定，與波長和頻率_________。 (2)在不同的介質中，波速不同，波速還與_________有關。 4波長的決定因素 波長由_________和_________共同決定。,介質,無關,溫度,介質,波源,判一判 (1)機械波在一個周期內傳播的距離就是振幅的4倍。() (2)波速表示介質中質點振動的快慢。() (3)波的傳播速度由波源決定。() (4)橫波中相鄰兩個波峰之間的距離，縱波中密部中央和疏部中央之間的距離都是一個波長。() (5)波在同一種均勻介質中勻速傳播，波由一種介質進入另一種介質，頻率不變，但波速和波長都要改變。(),,,,,,選一選 (多選)三條在同一水平面上相互

4、平行的彈性繩，在左端同一地點同時開始振動，經過一定時間后出現(xiàn)如圖所示的情況，MN是距起始點相同距離的一條界線，則( ) AB波的波長最大 BA波的振動頻率最大 CA、B、C三列波的傳播速度相等 DC與A、B的材料一定不同 解析：由圖可知，B波的波長最大，A、B的傳播速度相等，C波的傳播速度最小，由于機械波的傳播速度由介質決定，所以C與A、B的材料一定不同。在相同時間內，A波的波源做全振動的次數(shù)最多，因此A波的振動頻率最大。,ABD,想一想 有人認為：“由公式vf知，波的頻率越高，波速越大?！边@種說法正確嗎？ 答案：不正確。 解析：機械波的傳播速度只與介質本身的性質和溫度有關，與波的頻率無關。,

5、課 內 探 究,一個高個子人和一個矮個子人并肩行走(如圖)，哪個人的雙腿前后交替更為迅速？如果拿這兩個人與兩列波做類比，波長、頻率、波速分別可以比做什么？ 提示：波長、頻率、波速可類比為：人每一步跨的距離、雙腿交替的頻率、前進的速度。,探究一對波長、波速、頻率的理解,(3)波的空間周期性 相隔距離為一個波長的整數(shù)倍的兩質點，振動情況完全相同，即離開平衡位置的位移“總是”相等，振動速度大小和方向也“總是”相同，因而波長顯示了波的空間周期性。 相隔距離為半波長的奇數(shù)倍的兩質點的振動情況完全相反，即在任何時刻它們的位移大小相等、方向相反，速度也是大小相等、方向相反，會同時一個在波峰、一個在波谷或同時

6、從相反方向經過平衡位置。,(4)尋找波長的簡易方法 在橫波中，兩個相鄰波峰(或兩個相鄰波谷)之間的距離等于波長，如圖(a)所示；在縱波中，兩個相鄰密部(或兩個相鄰疏部)之間的距離等于波長，如圖(b)所示。,特別提醒：(1)我們聽到的種類繁多的聲音有高低和強弱之分，聲調的高低由聲波的頻率決定，即取決于不同發(fā)聲體的振動頻率。聲音的強弱由聲波的能量決定，體現(xiàn)為介質中質點振動的強弱。各種聲音在空氣中傳播速度約為340m/s。 (2)波從一種介質進入另外一種介質，波源沒變，波的頻率不會發(fā)生變化；介質的變化導致了波速和波長的改變。,(吉林省八校20172018學年高二下學期期中聯(lián)考)一列簡諧橫波沿x軸正向

7、傳播，傳到M點時波形如圖所示，再經0.6 s，N點開始振動，則該波的振幅A和頻率f為() AA1 mf5 Hz BA0.5 mf5 Hz CA1 mf2.5 Hz DA0.5 mf2.5 Hz 解題指導：由圖可直接讀取振幅和波長。 由傳播時間0.6 s可求波速。 由vT可求周期和頻率。,D,對點訓練1(遼寧省實驗中學分校2017年高二下學期期中)位于介質和分界面上的波源S，產生兩列分別沿x軸負方向與正方向傳播的機械波，如圖所示。若在兩種介質中波的頻率及傳播速度分別為f1、f2和v1、v2，則() Af12f2，v1v2 Bf1f2，v10.5v2 Cf1f2，v12v2 Df10.5f2，v1

8、v2,C,一列機械波某時刻的波形圖如圖所示。 (1)a質點需多長時間第一次運動到波峰？ (2)與a質點運動速度始終相等的質點有幾個？,探究二波動問題的多解性,1波的周期性造成多解 (1)時間周期性：時間間隔t與周期T的關系不明確。 (2)空間周期性：波傳播距離x與波長的關系不明確。 2傳播方向的雙向性造成多解 (1)傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。 (2)振動方向雙向性：質點振動方向不確定,3解決波動問題應注意的問題 由于波動問題的多解性，在解題時一定要考慮其所有的可能性： 質點達到最大位移處，則有正向和負向最大位移兩種可能。 質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)

9、的兩種可能。 只告訴波速不指明波的傳播方向，應考慮沿兩個方向傳播的可能。 只給出兩時刻的波形，則有多次重復出現(xiàn)的可能等。 解決此類問題時，往往采用從特殊到一般的思維方法，即找到一個周期內滿足條件的特例，在此基礎上，如知時間關系，則加nT；如知空間關系，則加n。,一列簡諧橫波在x軸上傳播，在t10和t20.05s時，其波形圖分別用如圖所示的實線和虛線表示，求： (1)這列波可能具有的波速。 (2)當波速為280m/s時，波的傳播方向如何？以此波速傳播時，x8m處的質點P從平衡位置運動至波谷所需的最短時間是多少？ 解題指導：解此類問題要充分考慮波傳播方向的雙向性造成的多解。,答案：(1)v(408

10、0k)m/s 當k0、2、4時，波沿x軸正向傳播。 當k1、3、5時，波沿x軸負向傳播。 (2)波沿x方向傳播，t2.1102s。,對點訓練2(多選)一列簡諧波在某一時刻的波形如圖所示，經過一段時間，波形變成如圖中虛線所示，已知波速大小為1 cm/s。則這段時間可能是( ) A1 sB2 s C3 sD4 s,AC,素 養(yǎng) 提 升,已知一個時刻的波形畫出另一個時刻的波形,2平移法：波由介質中的某一點傳播到另一點需要一定的時間，即機械波在介質中是以一定的速率v(通常稱波速)傳播。在時間t內某一波峰或波谷(密部或疏部)沿波的傳播方向移動的距離等于vt。如果已知一列簡諧波在t時刻的波形圖及波的傳播方向，又知波速，就可以畫出經t后的波形圖。 具體方法是： 在已知的某一時刻的波形圖上將波形沿波的傳播方向移動一段距離xvt，即得到tt時刻的波形圖。 若要畫出tt時刻的波形圖，則需將波形逆著波的傳播方向移動一段距離xvt，即得到tt時刻的波形圖。,如圖所示是一列簡諧波在某時刻的波形圖，若每隔0.2 s，波沿x方向推進0.8 m，試畫出此后17 s時刻的波形圖。,