2017_2018学年高中物理第十二章机械波第3节波长、频率和波速学案新人教版选修3_4

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1、12.3　波长、频率和波速学习目标知识脉络1.知道波长的含义，能从波的图象中求波长．(重点)2．知道波传播的周期(频率)，理解周期(频率)与质点振动周期(频率)的关系．3．理解波在传播过程中的特点．4．理解波长、波速和周期之间的关系，会运用公式v＝λf解答问题．(难点)波长、周期和频率1．波长(1)定义在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，通常用λ表示．(2)特征在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长．在纵波中，两个相邻疏部或两个相邻密部之间的距离等于波长．2．周期、频率(1)规律在波动中，各

2、个质点的振动周期或频率是相同的，它们都等于波源的振动周期或频率．(2)决定因素波的周期或频率由波源的周期或频率决定．(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一个波长．(4)周期与频率关系周期T与频率f互为倒数，即f＝.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．(√)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，间距却不一定等于波长．2．波在一个

3、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．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．2．关于波长与周期：质点完成一次全振动，波向前传播一个波长，即波在一个周期内向前传播一个波长．可推知，质点振动周期，波向前传播波

4、长；反之，相隔波长的两质点的振动的时间间隔是周期．并可依此类推．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，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．1.如图1231所示是一列简谐波在某一时刻的波形图象．下列说法中正确的是(　　)图1231A．质点A

5、，C，E，G，I在振动过程中位移总是相同的B．质点B，F在振动过程中位移总是相同的C．质点D，H的平衡位置间的距离是一个波长D．质点A，I在振动过程中位移总是相同的，它们的平衡位置间的距离是一个波长E．C，E两质点的振动情况总是相反的【答案】　BCE2．关于波的周期下列说法中正确的是(　　)A．质点的振动周期就是波的周期B．波的周期是由波源驱动力的周期决定的C．波的周期与形成波的介质的密度有关D．经历整数个周期波形图重复出现，只是波形向前移动了一段距离E．经历整数个周期波形图重复出现，质点向沿波传播的方向前进整数个波长的

6、距离【答案】　ABD3．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E．波长是波的空间周期性的体现【答案】　ACE波长的三种确定方法(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)根据波的图象确定：①在波的图象上，振动位移总是相同的

7、两个相邻质点间的距离为一个波长．②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．③在波的图象上，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．波速1．定义：波速是指波在介质中传播的速度．2．公式：v＝＝λf3．决定因素机械波在介质中的传播速度由介质的性质决定，在不同的介质中，波速一般不同．4．决定波长的因素：波长由波速和频率共同决定．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

8、速向外传播的．(√)1．波的传播速度取决于什么？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