高二物理波長頻率和波速ppt課件

1、第三節(jié)波長、頻率和波速第三節(jié)波長、頻率和波速課前自主學案課前自主學案中心要點突破中心要點突破課堂互動講練課堂互動講練課標定位課標定位知能優(yōu)化訓練知能優(yōu)化訓練第三節(jié)波長、頻率和波速第三節(jié)波長、頻率和波速課標定位課標定位學習目的：學習目的：1.了解波長、頻率和波速的物理意義以及了解波長、頻率和波速的物理意義以及相互關系相互關系2會運用波的知識分析和處理問題會運用波的知識分析和處理問題重點難點：重點難點：1.波長、頻率、波速這三個物理量及這三波長、頻率、波速這三個物理量及這三個量間的關系個量間的關系2波的傳播具有空間、時間上的周期性，易出現(xiàn)多波的傳播具有空間、時間上的周期性，易出現(xiàn)多解問題解問題課前

2、自主學案課前自主學案一、波長一、波長()1定義：在動搖中，定義：在動搖中，_總是一樣的兩總是一樣的兩個個_質(zhì)點間的間隔，叫做波長，用質(zhì)點間的間隔，叫做波長，用表示表示2特征：在橫波中，兩個特征：在橫波中，兩個_或兩個或兩個_之間的間隔等于波長；在縱波中，兩之間的間隔等于波長；在縱波中，兩個個_或兩個或兩個_之間的間隔等之間的間隔等于波長于波長振動相位振動相位相鄰相鄰相鄰波峰相鄰波峰相鄰波谷相鄰波谷相鄰密部相鄰密部相鄰疏部相鄰疏部一樣一樣波源波源波源波源波長波長倒數(shù)倒數(shù)三、波速三、波速(v)1波速：波速是指機械波在介質(zhì)中波速：波速是指機械波在介質(zhì)中_的速度的速度波速等于波長與周期的比值波速等于波

3、長與周期的比值2波速公式：波速公式： _ ，它又等于，它又等于_與與_的乘積，公式為的乘積，公式為_ .3決議波速的要素：機械波在介質(zhì)中的傳播速度由決議波速的要素：機械波在介質(zhì)中的傳播速度由_的性質(zhì)決議，在不同的介質(zhì)中，波速的性質(zhì)決議，在不同的介質(zhì)中，波速_，另外，波速還與，另外，波速還與_有關有關4決議波長的要素：波長由決議波長的要素：波長由_和和_共同決共同決議議傳播傳播波長波長頻率頻率vf介質(zhì)本身介質(zhì)本身不同不同溫度溫度波源波源介質(zhì)介質(zhì)中心要點突破中心要點突破一、波長確實定及波長、頻率、波速的關系一、波長確實定及波長、頻率、波速的關系1波長確實定波長確實定(1)根據(jù)定義確定根據(jù)定義確定在

4、動搖中，振動相位總是一樣的兩個相鄰質(zhì)點在動搖中，振動相位總是一樣的兩個相鄰質(zhì)點間的間隔等于一個波長間的間隔等于一個波長波在一個周期內(nèi)傳播的間隔等于一個波長波在一個周期內(nèi)傳播的間隔等于一個波長(2)根據(jù)動搖圖象確定根據(jù)動搖圖象確定在動搖圖象上，振動位移總是一樣的兩個相鄰在動搖圖象上，振動位移總是一樣的兩個相鄰質(zhì)點間的間隔為一個波長質(zhì)點間的間隔為一個波長在動搖圖象上，運動形狀在動搖圖象上，運動形狀(速度速度)總是一樣的兩總是一樣的兩個相鄰質(zhì)點間的間隔為一個波長個相鄰質(zhì)點間的間隔為一個波長在動搖圖象上，兩個相鄰波峰在動搖圖象上，兩個相鄰波峰(或波谷或波谷)間的間間的間隔為一個波長隔為一個波長(3)根

5、據(jù)公式根據(jù)公式vT來確定來確定特別提示：特別提示：(1)波從一種介質(zhì)進入另外一種介質(zhì)，波從一種介質(zhì)進入另外一種介質(zhì)，波源沒變，波的頻率不會發(fā)生變化；介質(zhì)的變化波源沒變，波的頻率不會發(fā)生變化；介質(zhì)的變化導致了波速和波長的改動導致了波速和波長的改動(2)波長也是波的周期性的表達，它表達的是波的波長也是波的周期性的表達，它表達的是波的空間上的周期性空間上的周期性即時運用即時運用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)1簡諧波在給定的介質(zhì)中傳播時，以下說法中正簡諧波在給定的介質(zhì)中傳播時，以下說法中正確的選項是確的選項是()A振幅越大，那么波傳播的速度越快振幅越大，那么波傳播的速度越快B頻率越高，那么波

6、傳播的速度越快頻率越高，那么波傳播的速度越快C在一個周期內(nèi)，振動質(zhì)點走過的路程等于一個在一個周期內(nèi)，振動質(zhì)點走過的路程等于一個波長波長D在一個周期內(nèi)，波傳播的間隔等于一個波長在一個周期內(nèi)，波傳播的間隔等于一個波長解析：選解析：選D.波在介質(zhì)中傳播的快慢程度稱為波波在介質(zhì)中傳播的快慢程度稱為波速波速的大小由介質(zhì)本身的性質(zhì)決議速波速的大小由介質(zhì)本身的性質(zhì)決議,與振幅無與振幅無關，所以關，所以A、B選項錯由于振動質(zhì)點做簡諧運選項錯由于振動質(zhì)點做簡諧運動在一個周期內(nèi)動在一個周期內(nèi),振動質(zhì)點走過的路程等于振幅振動質(zhì)點走過的路程等于振幅的的4倍，所以倍，所以C選項錯誤；經(jīng)過一個周期選項錯誤；經(jīng)過一個周期T

7、,振動在振動在介質(zhì)中傳播的間隔等于一個波長介質(zhì)中傳播的間隔等于一個波長，D選項正確選項正確二、波的多解問題及處置方法二、波的多解問題及處置方法1呵斥動搖問題多解的主要要素呵斥動搖問題多解的主要要素(1)周期性周期性時間周期性：相隔周期整數(shù)倍時間的兩個時辰時間周期性：相隔周期整數(shù)倍時間的兩個時辰的波形圖完全一樣，時間間隔的波形圖完全一樣，時間間隔t與周期與周期T的關系的關系不明確呵斥多解不明確呵斥多解空間周期性：沿傳播的方向上，相隔波長的整空間周期性：沿傳播的方向上，相隔波長的整數(shù)倍間隔的兩質(zhì)點的振動情況完全一樣，質(zhì)點間數(shù)倍間隔的兩質(zhì)點的振動情況完全一樣，質(zhì)點間間隔間隔x與波長與波長的關系不明確

8、呵斥多解的關系不明確呵斥多解(2)雙向性雙向性對給定的波形圖，波的傳播方向不同，質(zhì)點的振對給定的波形圖，波的傳播方向不同，質(zhì)點的振動方向也不同，反之亦然動方向也不同，反之亦然傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定2動搖問題的幾種能夠性動搖問題的幾種能夠性(1)質(zhì)點到達最大位移處，那么有正向和負向最大位質(zhì)點到達最大位移處，那么有正向和負向最大位移兩種能夠移兩種能夠(2)質(zhì)點由平衡位置開場振動，那么有起振方向向上質(zhì)點由平衡位置開場振動，那么有起振方向向上、向下、向下(或向左、向右或向左、向右)的兩種能

9、夠的兩種能夠(3)只通知波速不指明波的傳播方向，應思索沿只通知波速不指明波的傳播方向，應思索沿x軸軸正方向和正方向和x軸負方向兩個方向傳播的能夠軸負方向兩個方向傳播的能夠(4)只給出兩時辰的波形，那么有多次反復出現(xiàn)的只給出兩時辰的波形，那么有多次反復出現(xiàn)的能夠等能夠等3處理波的多解問題的方法處理波的多解問題的方法(1)處理周期性多解問題時，往往采用從特殊到普處理周期性多解問題時，往往采用從特殊到普通的思想方法，即找到一個周期內(nèi)滿足條件的特通的思想方法，即找到一個周期內(nèi)滿足條件的特例，在此根底上，再加上時間例，在此根底上，再加上時間nT；或找到一個波；或找到一個波長內(nèi)滿足條件的特例，在此根底上再

10、加上間隔長內(nèi)滿足條件的特例，在此根底上再加上間隔n.(2)處理雙向性多解問題時處理雙向性多解問題時,養(yǎng)成全面思索的習慣，養(yǎng)成全面思索的習慣，熟知波有向正、負熟知波有向正、負(或左、右或左、右)兩方向傳播的能夠，兩方向傳播的能夠，質(zhì)點有向上、下質(zhì)點有向上、下(或左、右或左、右)兩方向振動的能夠兩方向振動的能夠即時運用即時運用(即時突破，小試牛刀即時突破，小試牛刀)2一列簡諧橫波沿一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，振幅為軸正方向傳播，振幅為A.t0時，平衡位置在時，平衡位置在x0處的質(zhì)點位于處的質(zhì)點位于y0處，且向處，且向y軸負方向運動；此時，平衡位置在軸負方向運動；此時，平衡位置在x0.15 m處處

11、的質(zhì)點位于的質(zhì)點位于yA處該波的波長能夠等于處該波的波長能夠等于()A0.60 mB0.20 mC0.12 m D0.086 m課堂互動講練課堂互動講練對波長概念的了解對波長概念的了解 圖圖1231是一列簡諧波在某一時辰的波形是一列簡諧波在某一時辰的波形圖象以下說法中正確的選項是圖象以下說法中正確的選項是()圖圖1231A質(zhì)點質(zhì)點A、C、E、G、I在振動過程中位移總是一在振動過程中位移總是一樣的樣的B質(zhì)點質(zhì)點B、F在振動過程中位移總是相等在振動過程中位移總是相等C質(zhì)點質(zhì)點D、H的平衡位置間的間隔是一個波長的平衡位置間的間隔是一個波長D質(zhì)點質(zhì)點A、I在振動過程中位移總是一樣，它們的在振動過程中位

12、移總是一樣，它們的平衡位置間的間隔是一個波長平衡位置間的間隔是一個波長【精講精析】從圖象中可以看出質(zhì)點【精講精析】從圖象中可以看出質(zhì)點A、C、E、G、I在該時辰的位移都是零，由于波的傳播方在該時辰的位移都是零，由于波的傳播方向是向右的，容易判別出質(zhì)點向是向右的，容易判別出質(zhì)點A、E、I的速度方的速度方向是向下的，而質(zhì)點向是向下的，而質(zhì)點C、G的速度方向是向上的的速度方向是向上的，因此這五個點的位移不總是一樣，所以選項，因此這五個點的位移不總是一樣，所以選項A是錯誤的質(zhì)點是錯誤的質(zhì)點B、F是處在相鄰的兩個波峰的是處在相鄰的兩個波峰的點，它們的振動步伐完全一樣，在振動過點，它們的振動步伐完全一樣，

13、在振動過程中位移總是相等的程中位移總是相等的,應選項應選項B是正確的質(zhì)點是正確的質(zhì)點D、H是處在相鄰的兩個波谷的點，它們的平衡位置之是處在相鄰的兩個波谷的點，它們的平衡位置之間的間隔等于一個波長，所以選項間的間隔等于一個波長，所以選項C也是正確也是正確的雖然質(zhì)點的雖然質(zhì)點A、I在振動過程中位移總是一樣，振在振動過程中位移總是一樣，振動步伐也完全一樣，但由于它們不是相鄰的振動步動步伐也完全一樣，但由于它們不是相鄰的振動步伐完全一樣的兩個點，它們的平衡位置之間的間隔伐完全一樣的兩個點，它們的平衡位置之間的間隔不是一個波長不是一個波長(應為兩個波長應為兩個波長),所以選項所以選項D是錯誤是錯誤的的【

14、答案】【答案】BC【誤區(qū)警示】由于波的周期性，每時每刻振【誤區(qū)警示】由于波的周期性，每時每刻振動相位或位移總是一樣的點有很多，只需相鄰動相位或位移總是一樣的點有很多，只需相鄰的兩質(zhì)點間的間隔才等于一個波長的兩質(zhì)點間的間隔才等于一個波長變式訓練變式訓練1關于機械波的波長，以下說法正確的關于機械波的波長，以下說法正確的選項是選項是 ()A平衡位置相距一個波長的兩個質(zhì)點運動情況平衡位置相距一個波長的兩個質(zhì)點運動情況總是一樣總是一樣B運動情況總是一樣的兩個質(zhì)點相距一個波長運動情況總是一樣的兩個質(zhì)點相距一個波長C在橫波中，兩個相鄰的波峰間的間隔等于一在橫波中，兩個相鄰的波峰間的間隔等于一個波長個波長D在

15、橫波中，波峰到相鄰的波谷之間的間隔等在橫波中，波峰到相鄰的波谷之間的間隔等于半個波長于半個波長答案：答案：AC 如圖如圖1232所示，圖甲為某一動搖在所示，圖甲為某一動搖在t1.0 s時的圖象，圖乙為參與該動搖的質(zhì)點時的圖象，圖乙為參與該動搖的質(zhì)點P的振動的振動圖象圖象圖圖1232波長、波速和周期關系的運用波長、波速和周期關系的運用(1)判別波的傳播方向；判別波的傳播方向；(2)求該波波速求該波波速【答案】【答案】(1)向左傳播向左傳播(2)4.0 m/s變式訓練變式訓練2(2021年高考浙江卷年高考浙江卷)在在O點有一波源點有一波源,t0時辰開場向上振動時辰開場向上振動,構成向右傳播的一列橫

16、波構成向右傳播的一列橫波t14 s時，間隔時，間隔O點為點為3 m的的A點第一次到達波峰；點第一次到達波峰；t27 s時，間隔時，間隔O點為點為4 m的的B點第一次到達波谷點第一次到達波谷那么以下說法正確的選項是那么以下說法正確的選項是()A該橫波的波長為該橫波的波長為2 mB該橫波的周期為該橫波的周期為4 sC該橫波的波速為該橫波的波速為1 m/sD間隔間隔O點為點為1 m的質(zhì)點第一次開場向上振動的時的質(zhì)點第一次開場向上振動的時辰為辰為6 s末末 如圖如圖1233所示，實線是某時辰的波形圖所示，實線是某時辰的波形圖象，虛線是象，虛線是0.2 s后的波形圖后的波形圖圖圖1233波的多解問題波的多解問題(1)假設波向左傳播，求它的能夠周期和最大周期假設波向左傳播，求它的能夠周期和最大周期(2)假設波向右傳播，求它的能夠傳播速度假設波向右傳播，求它的能夠傳播速度(3)假設波速是假設波速是45 m/s，求波的傳播方向，求波的傳播方向【誤區(qū)警示】在處理動搖問題時，一定要留意【誤區(qū)警示】在處理動搖問題時，一定要留意思索波傳播方向的雙向性，以及時間的周期性和思索波傳播方向的雙向性，以及時間的周期性和空間的周期性，即空間的周期性，即tnTt