高中物理第12章第3节波长频率和波速课件新人教版选修3-4.ppt

孔隆教育 孔隆教育 * 高中物理选修3-4课件 第三节　波长、频率和波速 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 课标定位 知能优化训练 第三节　波长、频率和波速 课标定位 学习目标：1.理解波长、频率和波速的物理意义以及相互关系． 2．会应用波的知识分析和解决问题． 重点难点：1.波长、频率、波速这三个物理量及这三个量间的关系． 2．波的传播具有空间、时间上的周期性，易出现多解问题． 课前自主学案 一、波长(λ) 1．定义：在波动中，___________总是相同的两个______质点间的距离，叫做波长，用λ表示． 2．特征：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． 振动相位 相邻 相邻波峰 相邻波谷 相邻密部 相邻疏部 相同 波源 波源 波长 倒数 三、波速(v) 1．波速：波速是指机械波在介质中______的速度．波速等于波长与周期的比值． 2．波速公式： ______ ，它又等于______与______的乘积，公式为______ . 3．决定波速的因素：机械波在介质中的传播速度由___________的性质决定，在不同的介质中，波速______，另外，波速还与______有关． 4．决定波长的因素：波长由______和______共同决定． 传播 波长 频率 v＝λf 介质本身 不同 温度 波源 介质 核心要点突破 一、波长的确定及波长、频率、波速的关系 1．波长的确定 (1)根据定义确定 ①在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长． ②波在一个周期内传播的距离等于一个波长． (2)根据波动图象确定 ①在波动图象上，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长． ②在波动图象上，运动状态(速度)总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长． ③在波动图象上，两个相邻波峰(或波谷)间的距离为一个波长． (3)根据公式λ＝vT来确定． 特别提醒：(1)波从一种介质进入另外一种介质，波源没变，波的频率不会发生变化；介质的变化导致了波速和波长的改变． (2)波长也是波的周期性的体现，它体现的是波的空间上的周期性． 即时应用(即时突破，小试牛刀) 1．简谐波在给定的介质中传播时，下列说法中正确的是(　　) A．振幅越大，则波传播的速度越快 B．频率越高，则波传播的速度越快 C．在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长 D．在一个周期内，波传播的距离等于一个波长 解析：选D.波在介质中传播的快慢程度称为波速．波速的大小由介质本身的性质决定,与振幅无关，所以A、B选项错．由于振动质点做简谐运动．在一个周期内,振动质点走过的路程等于振幅的4倍，所以C选项错误；经过一个周期T,振动在介质中传播的距离等于一个波长λ，D选项正确． 二、波的多解问题及处理方法 1．造成波动问题多解的主要因素 (1)周期性 ①时间周期性：相隔周期整数倍时间的两个时刻的波形图完全相同，时间间隔Δt与周期T的关系不明确造成多解． ②空间周期性：沿传播的方向上，相隔波长的整数倍距离的两质点的振动情况完全相同，质点间距离Δx与波长λ的关系不明确造成多解． (2)双向性 对给定的波形图，波的传播方向不同，质点的振动方向也不同，反之亦然． 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． 2．波动问题的几种可能性 (1)质点达到最大位移处，则有正向和负向最大位移两种可能． (2)质点由平衡位置开始振动，则有起振方向向上、向下(或向左、向右)的两种可能． (3)只告诉波速不指明波的传播方向，应考虑沿x轴正方向和x轴负方向两个方向传播的可能． (4)只给出两时刻的波形，则有多次重复出现的可能等． 3．解决波的多解问题的方法 (1)解决周期性多解问题时，往往采用从特殊到一般的思维方法，即找到一个周期内满足条件的特例，在此基础上，再加上时间nT；或找到一个波长内满足条件的特例，在此基础上再加上距离nλ. (2)解决双向性多解问题时,养成全面思考的习惯，熟知波有向正、负(或左、右)两方向传播的可能，质点有向上、下(或左、右)两方向振动的可能． 即时应用(即时突破，小试牛刀) 2．一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为A.t＝0时，平衡位置在x＝0处的质点位于y＝0处，且向y轴负方向运动；此时，平衡位置在x＝0.15 m处的质点位于y＝A处．该波的波长可能等于(　　) A．0.60 m　　　　　　B．0.20 m C．0.12 m D．0.086 m 课堂互动讲练 对波长概念的理解 图12－3－1是一列简谐波在某一时