（浙江新高考专用版）2019_2020学年高中物理第十二章机械波3波长、频率和波速教案新人教版

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1、3　波长、频率和波速知识内容选考要求课时要求波长、频率和波速c1.知道波长、周期和频率的概念，知道这三个物理量是描述波的特征量．2．理解波速的概念，知道波在同一介质中是匀速传播的．3．掌握波长、频率、波速三者之间的关系，知道三个量的决定因素．4．能从波的图象中求出振幅、波长．5．结合v＝λf分析解决简单的传播问题.一、波长、周期和频率1．波长λ(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．(2)特征①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．②在纵波中，两个相邻密部或两个相邻

2、疏部之间的距离等于波长．2．周期T、频率f(1)周期(频率)：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)叫波的周期(或频率)．(2)周期T和频率f的关系：互为倒数，即f＝.(3)波长与周期的关系：经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于一个波长．二、波速1．定义：机械波在介质中的传播速度．2．决定因素：由介质本身的性质决定，在不同的介质中，波速是不同(填“相同”或“不同”)的．3．波长、周期、频率和波速的关系：v＝＝λf.1．判断下列说法的正误．(1)在波的传播方向上位移始终相同的两质点间的距离等于波长．(

3、　×　)(2)在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长．(　√　)(3)波的频率由介质决定．(　×　)(4)根据v＝可知，机械波的波长越长，波速越大．(　×　)2．一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，由该图象可知该波的振幅为________cm，波长为________m；若该波波源的振动周期为T＝0.2s，则该波的频率f＝________Hz，波速v＝________m/s.图1答案　2　1　5　5一、波长一列向右传播的机械波的图象如图所示．(1)1和9、2和10、3和11……每

4、两个点的振动有什么共同的特点？(2)1和9、2和10、3和11……每两个点到平衡位置的距离是否相等？答案　(1)它们的振动是完全相同的，只是后一质点比前一质点晚振动一个周期；(2)相等．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．注意：两个关键词：“振动相位总是相同”“两个相邻质点”．振动相位相同的两质点，在波的图象上振动位移总是相同，振动速度总是相同．2．由波的图象确定(1)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．(2)在波的

5、图象上，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．根据公式λ＝vT来确定．例1　(多选)如图2所示是一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形图，下列说法中正确的是(　　)图2A．质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同B．质点B、F在振动过程中位移总是相同C．质点D、H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，它们间的距离是一个波长答案　BC解析　从题图可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零，由于波的传播方向是向右的，容易判断出质点A、E、I

6、的速度方向是向下的，而质点C、G的速度方向是向上的，因而这五个质点的位移不总是相同，A错误；质点B、F是同处在相邻的波峰的两个点，它们的振动步调完全相同，在振动过程中位移总是相同，B正确；质点D、H是同处在相邻的波谷的两个点，它们之间的距离等于一个波长，C正确；虽然质点A、I在振动过程中位移总是相同，振动步调也完全相同，但由于它们不是相邻的振动步调完全相同的两个点，它们之间的距离不是一个波长而是两个波长，D错误．二、波速与波长、周期、频率的关系已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由

7、钢轨传到空气中时，频率如何变化？波长如何变化？答案　当声音由钢轨传到空气中时，频率不变，波速减小，由波速公式v＝λf可知，波长变短．1．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．波速与波长、周期、频率的关系为：v＝＝λf.2．波的周期和频率由波源决定，与v、λ无关，当波从一种介质进入另一种介质时，周期和频率不发生改变．3．波速由介质本身的性质决定，在同一种均匀介质中波速不变．例2　(2018·全国卷Ⅱ)声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s.一平直桥由钢铁制

8、成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s．桥的长度约为________m．若该声波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中的波长为λ的________倍．答案　365　解析　设声波在钢铁中的传播时间为t，由L＝vt知，340(t＋1.00)＝4900t，解得t＝s，代入L＝v钢t中解得桥长L≈365m声波在传播过程中频率不变，根据v＝λf知，声波在钢铁中的波长λ′＝＝λ.例3　(2017