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时间:2018-04-26
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1、班级:姓名:人教版物理选修3-4学案:12.3波长、频率和波速编写人:邱佳佳审核:高二物理组寄语:青春,需要彩虹般绚丽的向往,而追求的脚步则需山一般坚实沉稳。【学习目标】1、知道什么是波长、频率和波速2、理解波长、频率和波速的关系3、了解决定波长、频率和波速的因素【学习重点】理解波长、频率和波速的关系【学习难点】1、理解波长、周期(频率)和波速的物理意义及它们之间的关系2、分析、解决波的多解问题【知识链接】在课本图12.1-3中,质点P0发出的振动通过质点间的相互作用,在一个周期的时间内,传到质点P8。这时,质点P0恰好开始下一次全振动,因而质点P0和质点P8的振动相位
2、相同,它们在任何时刻对平衡位置的位移总是相同的。【学习过程】一、波长(λ)1、波长:在波动中,振动相位相同的两个质点间的距离,叫做波长。2、说明:(1)“相位总是相同”要求的是每时每刻都相同,也就是说振动步调总是一致,任何时刻对平衡位置的位移的大小和方向总是相同的。如图所示,E、F两点在图示的时刻位移是相等的,但过一段时间后,位移就不一定相等,所以E、F两点的距离就不等于一个波长。(2)位移总相等的两个质点,其速度也总是的。(3)在横波中,两个相邻或两个相邻之间的距离等于波长。在纵波中,两个相邻或两个相邻之间的距离也等于波长。(4)相距λ/2(或半个波长的奇数倍)的两个
3、质点振动总是(相同或相反)的。(5)相距λ整数倍的质点振动步调总是(相同或相反)的;二、周期(或频率)1、波的周期(或频率):2、说明:(1)波源以某一频率振动后,介质中的质点也依次以这个频率振动。这个频率就是波的频率,与介质。(2)每经过一个周期的时间,波传播的距离等于。(3)每经历一个周期,原有的波形图不改变。三、波速(v)1、波速:一个周期T内,振动在介质中传播的距离等于一个波长λ,所以波在介质中的传播速度v==2、说明:(1)机械波在介质中的传播速度由决定,同一列波在不同介质中传播速度。(2)波速等于波长和频率的乘积。这个关系虽然是从机械波得到的,但是它对于我们
4、以后要学习的电磁波、光波也是适用的。四、波长、周期(或频率)和波速的关系周期和频率只取决于波源,与v、λ无关;波速决定于介质的物理性质,与T、λ无关;波长则决定于v和T,只要v和T其中一个变化,λ就变化。【巩固练习】(B)1、下列说法正确的是()A.当机械波从一种介质进入另一种介质时:保持不变的物理量是波长B.传播一列简谐波的同一种介质中各质点具有相同的周期和振幅C.由波在均匀介质中的传播速度公式v=f,可知频率越高,波速越大D.在波的传播方向上,相距半波长的整数倍的两质点的振动完全相同[来(B)2、一列横波向右传播,在沿波的传播方向上有相距2.4m的P、Q两质点,某一
5、时刻它们都处在平衡位置,如图10.3-3所示,此时,P、Q之间只有一个波峰,则此波的波长可能为()A.4.8mB.2.4mC.1.6m.D.1.2m(B)3、如图所示,实线是一列正弦波在某一时刻的波形曲线。经过0.5s后,其波形如图中虚线所示。设该波的周期T大于0.5s。(1)如果波是向左传播的,波的速度是多大?波的周期是多大?(2)如果波是向右传播的,波的速度是多大?波的周期是多大?。(C)变式:如果上题中该波的周期不知道,那么该波的波速和周期又如何表示?【小结反思】12.3波长、频率和波速检测卡(A)1、对于公式v=λf的理解,以下说法中正确的是()A、由v=λf可
6、知,波速与频率成正比B、波速v由介质决定,频率f由振源决定C、当波由一种介质进入另一种介质时,频率不变,波速、波长变化D、公式v=λf适用于横波,不适用于纵波(B)2.简谐波在给定的介质中传播时,下列说法正确的是()A、振幅越大,则波传播的速度越快A、振幅越大,则波传播的速度越慢B、在一个周期内,振动质点走过的路程等于一个波长C、振动的频率越高,则波传播一个波长的距离所用的时间越短(B)3、一列波先后通过相距4m的A、B两点,用时0.01s,已知A、B两质点运动方向始终相反,问:(1)这列波的波速是多少?(2)这列波的的最小频率是多少?
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