高二物理波长频率和波速ppt课件

1、第三节波长、频率和波速第三节波长、频率和波速课前自主学案课前自主学案中心要点突破中心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课标定位课标定位知能优化训练知能优化训练第三节波长、频率和波速第三节波长、频率和波速课标定位课标定位学习目的：学习目的：1.了解波长、频率和波速的物理意义以及了解波长、频率和波速的物理意义以及相互关系相互关系2会运用波的知识分析和处理问题会运用波的知识分析和处理问题重点难点：重点难点：1.波长、频率、波速这三个物理量及这三波长、频率、波速这三个物理量及这三个量间的关系个量间的关系2波的传播具有空间、时间上的周期性，易出现多波的传播具有空间、时间上的周期性，易出现多解问题解问题课前

2、自主学案课前自主学案一、波长一、波长()1定义：在动摇中，定义：在动摇中，_总是一样的两总是一样的两个个_质点间的间隔，叫做波长，用质点间的间隔，叫做波长，用表示表示2特征：在横波中，两个特征：在横波中，两个_或两个或两个_之间的间隔等于波长；在纵波中，两之间的间隔等于波长；在纵波中，两个个_或两个或两个_之间的间隔等之间的间隔等于波长于波长振动相位振动相位相邻相邻相邻波峰相邻波峰相邻波谷相邻波谷相邻密部相邻密部相邻疏部相邻疏部一样一样波源波源波源波源波长波长倒数倒数三、波速三、波速(v)1波速：波速是指机械波在介质中波速：波速是指机械波在介质中_的速度的速度波速等于波长与周期的比值波速等于波

3、长与周期的比值2波速公式：波速公式： _ ，它又等于，它又等于_与与_的乘积，公式为的乘积，公式为_ .3决议波速的要素：机械波在介质中的传播速度由决议波速的要素：机械波在介质中的传播速度由_的性质决议，在不同的介质中，波速的性质决议，在不同的介质中，波速_，另外，波速还与，另外，波速还与_有关有关4决议波长的要素：波长由决议波长的要素：波长由_和和_共同决共同决议议传播传播波长波长频率频率vf介质本身介质本身不同不同温度温度波源波源介质介质中心要点突破中心要点突破一、波长确实定及波长、频率、波速的关系一、波长确实定及波长、频率、波速的关系1波长确实定波长确实定(1)根据定义确定根据定义确定在

4、动摇中，振动相位总是一样的两个相邻质点在动摇中，振动相位总是一样的两个相邻质点间的间隔等于一个波长间的间隔等于一个波长波在一个周期内传播的间隔等于一个波长波在一个周期内传播的间隔等于一个波长(2)根据动摇图象确定根据动摇图象确定在动摇图象上，振动位移总是一样的两个相邻在动摇图象上，振动位移总是一样的两个相邻质点间的间隔为一个波长质点间的间隔为一个波长在动摇图象上，运动形状在动摇图象上，运动形状(速度速度)总是一样的两总是一样的两个相邻质点间的间隔为一个波长个相邻质点间的间隔为一个波长在动摇图象上，两个相邻波峰在动摇图象上，两个相邻波峰(或波谷或波谷)间的间间的间隔为一个波长隔为一个波长(3)根

5、据公式根据公式vT来确定来确定特别提示：特别提示：(1)波从一种介质进入另外一种介质，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动导致了波速和波长的改动(2)波长也是波的周期性的表达，它表达的是波的波长也是波的周期性的表达，它表达的是波的空间上的周期性空间上的周期性即时运用即时运用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1简谐波在给定的介质中传播时，以下说法中正简谐波在给定的介质中传播时，以下说法中正确的选项是确的选项是()A振幅越大，那么波传播的速度越快振幅越大，那么波传播的速度越快B频率越高，那么波

6、传播的速度越快频率越高，那么波传播的速度越快C在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长波长D在一个周期内，波传播的间隔等于一个波长在一个周期内，波传播的间隔等于一个波长解析：选解析：选D.波在介质中传播的快慢程度称为波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议速波速的大小由介质本身的性质决议,与振幅无与振幅无关，所以关，所以A、B选项错由于振动质点做简谐运选项错由于振动质点做简谐运动在一个周期内动在一个周期内,振动质点走过的路程等于振幅振动质点走过的路程等于振幅的的4倍，所以倍，所以C选项错误；经过一个周期选项错误；经过一个周期T

7、,振动在振动在介质中传播的间隔等于一个波长介质中传播的间隔等于一个波长，D选项正确选项正确二、波的多解问题及处置方法二、波的多解问题及处置方法1呵斥动摇问题多解的主要要素呵斥动摇问题多解的主要要素(1)周期性周期性时间周期性：相隔周期整数倍时间的两个时辰时间周期性：相隔周期整数倍时间的两个时辰的波形图完全一样，时间间隔的波形图完全一样，时间间隔t与周期与周期T的关系的关系不明确呵斥多解不明确呵斥多解空间周期性：沿传播的方向上，相隔波长的整空间周期性：沿传播的方向上，相隔波长的整数倍间隔的两质点的振动情况完全一样，质点间数倍间隔的两质点的振动情况完全一样，质点间间隔间隔x与波长与波长的关系不明确

8、呵斥多解的关系不明确呵斥多解(2)双向性双向性对给定的波形图，波的传播方向不同，质点的振对给定的波形图，波的传播方向不同，质点的振动方向也不同，反之亦然动方向也不同，反之亦然传播方向双向性：波的传播方向不确定传播方向双向性：波的传播方向不确定振动方向双向性：质点振动方向不确定振动方向双向性：质点振动方向不确定2动摇问题的几种能够性动摇问题的几种能够性(1)质点到达最大位移处，那么有正向和负向最大位质点到达最大位移处，那么有正向和负向最大位移两种能够移两种能够(2)质点由平衡位置开场振动，那么有起振方向向上质点由平衡位置开场振动，那么有起振方向向上、向下、向下(或向左、向右或向左、向右)的两种能

9、够的两种能够(3)只通知波速不指明波的传播方向，应思索沿只通知波速不指明波的传播方向，应思索沿x轴轴正方向和正方向和x轴负方向两个方向传播的能够轴负方向两个方向传播的能够(4)只给出两时辰的波形，那么有多次反复出现的只给出两时辰的波形，那么有多次反复出现的能够等能够等3处理波的多解问题的方法处理波的多解问题的方法(1)处理周期性多解问题时，往往采用从特殊到普处理周期性多解问题时，往往采用从特殊到普通的思想方法，即找到一个周期内满足条件的特通的思想方法，即找到一个周期内满足条件的特例，在此根底上，再加上时间例，在此根底上，再加上时间nT；或找到一个波；或找到一个波长内满足条件的特例，在此根底上再

10、加上间隔长内满足条件的特例，在此根底上再加上间隔n.(2)处理双向性多解问题时处理双向性多解问题时,养成全面思索的习惯，养成全面思索的习惯，熟知波有向正、负熟知波有向正、负(或左、右或左、右)两方向传播的能够，两方向传播的能够，质点有向上、下质点有向上、下(或左、右或左、右)两方向振动的能够两方向振动的能够即时运用即时运用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2一列简谐横波沿一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为轴正方向传播，振幅为A.t0时，平衡位置在时，平衡位置在x0处的质点位于处的质点位于y0处，且向处，且向y轴负方向运动；此时，平衡位置在轴负方向运动；此时，平衡位置在x0.15 m处处

11、的质点位于的质点位于yA处该波的波长能够等于处该波的波长能够等于()A0.60 mB0.20 mC0.12 m D0.086 m课堂互动讲练课堂互动讲练对波长概念的了解对波长概念的了解 图图1231是一列简谐波在某一时辰的波形是一列简谐波在某一时辰的波形图象以下说法中正确的选项是图象以下说法中正确的选项是()图图1231A质点质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是一在振动过程中位移总是一样的样的B质点质点B、F在振动过程中位移总是相等在振动过程中位移总是相等C质点质点D、H的平衡位置间的间隔是一个波长的平衡位置间的间隔是一个波长D质点质点A、I在振动过程中位移总是一样，它们的在振动过程中位

12、移总是一样，它们的平衡位置间的间隔是一个波长平衡位置间的间隔是一个波长【精讲精析】从图象中可以看出质点【精讲精析】从图象中可以看出质点A、C、E、G、I在该时辰的位移都是零，由于波的传播方在该时辰的位移都是零，由于波的传播方向是向右的，容易判别出质点向是向右的，容易判别出质点A、E、I的速度方的速度方向是向下的，而质点向是向下的，而质点C、G的速度方向是向上的的速度方向是向上的，因此这五个点的位移不总是一样，所以选项，因此这五个点的位移不总是一样，所以选项A是错误的质点是错误的质点B、F是处在相邻的两个波峰的是处在相邻的两个波峰的点，它们的振动步伐完全一样，在振动过点，它们的振动步伐完全一样，

13、在振动过程中位移总是相等的程中位移总是相等的,应选项应选项B是正确的质点是正确的质点D、H是处在相邻的两个波谷的点，它们的平衡位置之是处在相邻的两个波谷的点，它们的平衡位置之间的间隔等于一个波长，所以选项间的间隔等于一个波长，所以选项C也是正确也是正确的虽然质点的虽然质点A、I在振动过程中位移总是一样，振在振动过程中位移总是一样，振动步伐也完全一样，但由于它们不是相邻的振动步动步伐也完全一样，但由于它们不是相邻的振动步伐完全一样的两个点，它们的平衡位置之间的间隔伐完全一样的两个点，它们的平衡位置之间的间隔不是一个波长不是一个波长(应为两个波长应为两个波长),所以选项所以选项D是错误是错误的的【

14、答案】【答案】BC【误区警示】由于波的周期性，每时每刻振【误区警示】由于波的周期性，每时每刻振动相位或位移总是一样的点有很多，只需相邻动相位或位移总是一样的点有很多，只需相邻的两质点间的间隔才等于一个波长的两质点间的间隔才等于一个波长变式训练变式训练1关于机械波的波长，以下说法正确的关于机械波的波长，以下说法正确的选项是选项是 ()A平衡位置相距一个波长的两个质点运动情况平衡位置相距一个波长的两个质点运动情况总是一样总是一样B运动情况总是一样的两个质点相距一个波长运动情况总是一样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间隔等于一在横波中，两个相邻的波峰间的间隔等于一个波长个波长D在

15、横波中，波峰到相邻的波谷之间的间隔等在横波中，波峰到相邻的波谷之间的间隔等于半个波长于半个波长答案：答案：AC 如图如图1232所示，图甲为某一动摇在所示，图甲为某一动摇在t1.0 s时的图象，图乙为参与该动摇的质点时的图象，图乙为参与该动摇的质点P的振动的振动图象图象图图1232波长、波速和周期关系的运用波长、波速和周期关系的运用(1)判别波的传播方向；判别波的传播方向；(2)求该波波速求该波波速【答案】【答案】(1)向左传播向左传播(2)4.0 m/s变式训练变式训练2(2021年高考浙江卷年高考浙江卷)在在O点有一波源点有一波源,t0时辰开场向上振动时辰开场向上振动,构成向右传播的一列横

16、波构成向右传播的一列横波t14 s时，间隔时，间隔O点为点为3 m的的A点第一次到达波峰；点第一次到达波峰；t27 s时，间隔时，间隔O点为点为4 m的的B点第一次到达波谷点第一次到达波谷那么以下说法正确的选项是那么以下说法正确的选项是()A该横波的波长为该横波的波长为2 mB该横波的周期为该横波的周期为4 sC该横波的波速为该横波的波速为1 m/sD间隔间隔O点为点为1 m的质点第一次开场向上振动的时的质点第一次开场向上振动的时辰为辰为6 s末末 如图如图1233所示，实线是某时辰的波形图所示，实线是某时辰的波形图象，虚线是象，虚线是0.2 s后的波形图后的波形图图图1233波的多解问题波的多解问题(1)假设波向左传播，求它的能够周期和最大周期假设波向左传播，求它的能够周期和最大周期(2)假设波向右传播，求它的能够传播速度假设波向右传播，求它的能够传播速度(3)假设波速是假设波速是45 m/s，求波的传播方向，求波的传播方向【误区警示】在处理动摇问题时，一定要留意【误区警示】在处理动摇问题时，一定要留意思索波传播方向的双向性，以及时间的周期性和思索波传播方向的双向性，以及时间的周期性和空间的周期性，即空间的周期性，即tnTt