2019高中物理第十二章3波长频率和波速课件新人教版.pptx

1、自主学习基础知识,合作探究重难疑点,课时作业,解题技巧素养培优,1波长 (1)定义 在波动中，_总是相同的两个_质点间的距离，通常用表示,振动相位,相邻,(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 2周期、频率 (1)规律 在波动中，各个质点的振动周期或频率是_，它们都等于_的振动周期或频率,相邻波峰,相邻波谷,相邻疏部,相邻密部,相同的,波源,(2)决定因素 波的周期或频率由_的周期或频率决定 (3)时空的对应性 在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于_ (4)周期与频率关系,波源,一个波长,倒数,简谐波介质中的一个质点在一个周期

2、内走过的路程等于一个波长吗？ 【提示】不等简谐波介质中的质点在一个周期内走过的路程等于四个振幅，与波长的大小无关,1两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长( ) 2两个密部(或疏部)之间的距离为一个波长( ) 3振动在介质中传播一个波长的时间是一个周期( ),传播,f,介质,不同,波速,频率,1不同频率的波在同一种介质中传播，波速不同( ) 2同一列波从一种介质进入另一种介质不变的量是频率( ) 3波在同一种均匀介质中是匀速向外传播的( ),学生分组探究一对波长的理解 第1步探究分层设问，破解疑难 1某时刻，两个相邻的、位移相等的质点间的距离等于波长吗？ 【提示】不一定某时刻两质点位移相等，间

3、距却不一定等于波长,2波在一个周期内传播的距离是一个波长，那么在一个周期内质点通过的路程是否为一个波长？为什么？ 【提示】不是因为波在传播时，介质中的质点都在平衡位置附近振动，不随波的传播而迁移，一个周期内质点通过的路程为振幅的四倍，而不是一个波长,第2步结论自我总结，素能培养 1关于波长的定义：“振动相位总是相同”和“相邻两质点”是波长定义的两个必要条件，缺一不可；在波的图象中，无论从什么位置开始，一个完整的正(余)弦曲线对应的水平距离为一个波长,3波的空间周期性： (1)相隔距离为一个波长的整数倍的两质点，振动情况完全相同，且离开平衡位置的位移“总是”相等，振动速度大小和方向也“总是”相同

4、，因而波长显示了波的空间周期性 (2)相隔距离为半波长的奇数倍的两质点的振动情况完全相反，即在任何时刻它们的位移大小相等、方向相反，速度也是大小相等、方向相反，会同时一个在波峰、一个在波谷或同时从相反方向经过平衡位置,第3步例证典例印证，思维深化 (2012浙江高考)用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波某一时刻的波形如图1231所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置下列说法正确的是() 图1231,Aa、b两点之间的距离为半个波长 Ba、b两点振动开始时刻相差半个周期 Cb点完成全振动次数比a点多一次 Db点完成全振动次数比a点少一次 【思路点拨】(1)根据波长的定义可确定a、b

5、两点间距离的特征 (2)根据波的传播方向可确定a、b振动的先后关系,【解析】波的图象中两个相邻波峰间的距离为一个波长，且振动开始时刻相差一个周期，所以选项A、B均错误；质点b开始振动的时刻比质点a晚一个周期，因此质点b完成全振动的次数比质点a少一次，所以选项D正确，选项C错误 【答案】D,波长的三种确定方法 (1)根据定义确定： 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 波在一个周期内传播的距离等于一个波长 (2)根据波的图象确定： 在波的图象上，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长,在波的图象上，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 在波的

6、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vT来确定,第4步巧练精选习题，落实强化 1(多选)对于介质中正在传播的一列机械波，下列说法正确的是() A传播速度等于波中某质点的振动速度 B某质点一个周期内走过的路程等于波长 C波的周期等于波源振动的周期 D波在一个周期内传播的距离等于波长,【解析】波在介质中匀速传播，质点的振动是变速运动，二者不相等，A错；质点在一个周期内走过的路程等于振幅的四倍，不一定等于波长，B错；波的周期与波源振动的周期始终相等，C对；根据vT知，D对 【答案】CD,2(多选)关于波长的下列说法中正确的是() A机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波

7、长 B在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长 C在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长 D在波形图上振动情况总是相同的两质点间的距离等于一个波长,【解析】机械振动的质点在一个周期内向远处传播一个完整的波形，故A项正确；由波形图可见，在一个完整波形上，位移相同的相邻质点之间距离不一定等于一个波长，故B项错误；速度最大且相同的质点，在波形图上是在平衡位置上，如果相邻，那么正好是一个完整波形的两个端点，所以C项正确；振动情况总是相同的两质点间的距离是波长的整数倍，故D项错误 【答案】AC,学生分组探究二波速的理解和计算 第1步探究分层设问，破解疑难 1波的传播速度取决

8、于什么？不同频率的横波在同一种介质中的传播速度是否相同？ 【提示】波的传播速度取决于介质，同一种介质中频率不同的机械波传播速度相同,2当波从一种介质进入另一种介质时，波长、频率和波速哪个物理量保持不变？ 【提示】当波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变，波长和波速会发生变化,第2步结论自我总结，素能培养 1波速的实质：波的传播速度即波形的平移速度 2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 3波速和波长、频率的决定因素及关系：,第3步例证典例印证，思维深化 (2014课标)(多选)图1232(a)为一列简谐横波在t2 s时的波形图，图(

9、b)为媒质中平衡位置在x1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x2 m的质点下列说法正确的是_ 图(a)图(b) 图1232,A波速为0.5 m/s B波的传播方向向右 C02 s时间内，P运动的路程为8 cm D02 s时间内，P向y轴正方向运动 E当t7 s时，P恰好回到平衡位置,(2)由图(b)质点的振动情况可确定波的传播方向 (3)由振动和波动的周期性可确定P点的运动情况,求解波长、频率与波速问题的技巧 (1)波速的决定因素：波在不同介质中波速不同，机械波的波速取决于介质，介质不同，波速不同，故从一种介质进入另一种介质时，波速变化 (2)频率的决定因素：波的频率f取决于波源，故波

10、的频率始终不变，从一种介质进入另一种介质时，频率不变 (3)波长变化情况：根据vf，当从一种介质进入到另一种介质，f不变，v变化，波长也随之变化,第4步巧练精选习题，落实强化 1(2014广西四校调研)一列简谐横波沿x轴传播，t0时的波形如图1233所示，质点a与质点b相距1 m，a点正沿y轴正方向运动；t0.02 s时，质点a第一次到达正向最大位移处，由此可知() A此波的传播速度为25 m/s B此波沿x轴正方向传播 C从t0时起，经过0.04 s，质点a沿波传播方向迁移了1 m,Dt0.04 s时，质点b处在平衡位置，速度沿y轴负方向,2一渔船停泊在岸边，若海浪的两相邻波峰的距离是12

11、m，海浪的速度是6 m/s，则渔船摇晃的周期是() A2 sB0.5 s C1 s D条件不足，无法判定,机械波的多解问题 波具有时间和空间的周期性，传播具有双向性，所以关于波的问题容易出现多解 1波的周期性造成多解： (1)时间的周期性：时间间隔t与周期T的关系不明确 (2)空间的周期性：波的传播距离x与波长的关系不明确,2传播方向的双向性造成多解： (1)波的传播方向不确定 (2)质点振动方向不确定,一列简谐横波在t0时刻的波形如图1234中的实线所示，t0.02 s时刻的波形如图中虚线所示若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是() 图1234 A2 m/sB3 m/s C4 m/s D5 m/s,【思路点拨】(1)对波的传播方向要有两种假设 (2)由于波的周期性可以确定波的周期有多解但由于题目条件的限制，多解可变为单解或几个解,【答案】B,先看名师指津 解决波的多解问题的一般思路 (1)首先考虑双向性，若题目未告知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t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t大