人教版選修3－4 12.3 波長、頻率和波速 課件（24張）.ppt

高中物理 選修3 4 人教版 12 3波長 頻率和波速 一 波長1 定義 在波動中 總是相同的兩個質點間的距離 通常用表示 2 在橫波中 波峰或兩個波谷之間的距離等于一個波長 在縱波中 兩個密部或兩個疏部之間的距離等于一個波長 振動相位 相鄰 兩個相鄰 相鄰 相鄰 相鄰 相同的 波源 介質 f 想一想波速就是振動速度嗎 答案不是 波速是振動形式勻速向外傳播的速度 始終沿傳播方向 在同一介質中波速不變 振動速度是指質點在平衡位置附近振動的速度 大小和方向都隨時間做周期性變化 一 波長 頻率 周期 波速1 周期和頻率 只取決于波源 波的周期和頻率就是指波源的周期和頻率 與v 無任何關系 2 速度v 決定于介質的物理性質 同一種均勻介質 物理性質相同 波在其中傳播的速度恒定 例1 關于機械波的頻率 波速 波長 下列說法正確的是 a 兩個相鄰的均處于平衡位置的質點間的距離為一個波長b 波的頻率等于波源的振動頻率c 波速等于波源的振動速度d 波由一種介質進入另一種介質 波速和波長都要改變 借題發(fā)揮波長的定義中要強調 總是相同 的理解 波的頻率等于波源的振動頻率 波速由介質決定 波長由波源和介質共同決定 針對訓練一列簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖12 3 1所示 已知圖中質點b的起振時刻比質點a延遲了0 5s b和c之間的距離是5m 以下說法正確的是 圖12 3 1 a 此列波的波長為2 5mb 此列波的頻率為2hzc 此列波的波速為2 5m sd 此列波的傳播方向為沿x軸正方向傳播 答案d 二 波的多解問題1 波具有時間和空間的周期性 傳播具有雙向性 所以關于波的問題更容易出現(xiàn)多解 造成多解的主要因素有 1 時間間隔 t與周期t的關系不明確 2 波的傳播距離 x與波長 的關系不明確 3 波的傳播方向不確定 2 在解決波的問題時 對題設條件模糊 沒有明確說明的物理量 一定設法考慮其所有的可能性 1 質點達到最大位移處 則有正向和負向最大位移兩種可能 2 質點由平衡位置開始振動 則有起振方向相反的兩種可能 3 只告訴波速不指明波的傳播方向 應考慮沿兩個方向傳播的可能 4 只給出兩時刻的波形 則有多次重復出現(xiàn)的可能 例2 一列橫波在x軸上傳播 t1 0和t2 0 005s時的波形如圖中的實線和虛線所示 1 設周期大于 t2 t1 求波速 2 設周期小于 t2 t1 并且波速為6000m s 求波的傳播方向 解析當波傳播時間小于周期時 波沿傳播方向前進的距離小于一個波長 當波傳播的時間大于周期時 波沿傳播方向前進的距離大于波長 這時從波形的變化上看出的傳播距離加上n個波長才是波實際傳播的距離 借題發(fā)揮解決周期性及雙向性帶來的多解問題的一般思路如下 1 首先考慮傳播方向的雙向性 如果題目未說明波的傳播方向或沒有其他條件暗示 應首先按波傳播的可能性進行討論 2 對設定的傳播方向 確定 t和t的關系 一般先確定最簡單的情況 即一個周期內的情況 然后在此基礎上加nt 3 應注意題目是否有限制條件 如有的題目限制波的傳播方向 或限制時間 t大于或小于一個周期等 所以解題時應綜合考慮 加強多解意識 認真分析題意 4 空間的周期性和時間的周期性是一致的 實質上是波形平移規(guī)律的應用 所以解題時我們可以針對不同題目選擇其中一種方法求解 例3 如圖12 3 3所示 一列簡諧波沿一直線向左傳播 當直線上某質點a向上運動到達最大位移時 a點右方