第3課時波長、頻率和波速教案

1、高二物理組 機械波第3課時 波長、頻率和波速【活動目標(biāo)】1知道什么是波的波長，能在波的圖像中求出波長。2知道什么是波傳播的周期（頻率），理解各質(zhì)點振動周期與波源振動周期的關(guān)系。3知道波速的物理意義及決定因素，理解波長、周期（頻率）和波速之間的關(guān)系，能用它解決實際問題。4能在某一時刻的波的圖像和波的傳播方向上，畫出下一時刻和前一時刻的波的圖像?！净顒舆^程】活動一：波長頻率和波速1波長： 兩個相鄰的運動狀態(tài)總是相同的質(zhì)點間的距離。在橫波中兩個相鄰波峰(或波谷)之間的距離,在縱波中兩個相鄰密部(或疏部)之間的距離都等于波長波長用表示,單位m.2周期T、頻率f波動的頻率就是波源振動的頻率.頻率用f表示

2、. ，一個周期T的時間，波剛好傳播一個波長的距離。3波速v: 波速是指波在介質(zhì)中傳播的速度 （ 提醒：也滿足 ）（1）波速的大小由介質(zhì)決定，與頻率及振幅無關(guān)；同一列波，在不同介質(zhì)，v變，f不變，變。同一性質(zhì)（如聲波）、不同頻率的波，通過同一介質(zhì)時波速相同。（2）波速與質(zhì)點的振動速度不同。例1：如圖所示，一列機械波沿x軸傳播，波速為16m/s，某時刻的圖象如圖，由圖可知( )A這列波的波長為16mB這列波傳播8m需2s時間Cx=4m處質(zhì)點的振幅為0Dx=6m處質(zhì)點將向y軸正向運動例2：如圖所示,一列沿水平繩傳播的簡諧橫波,頻率為8 Hz.振動方向沿豎直方向,當(dāng)繩上的質(zhì)點P到達其平衡位置且向下運動

3、時,由此可知波速和傳播方向是( )A8 m/s,向右傳播； B12.5 m/s,向左傳播；C12.5 m/s,向右傳播； D8 m/s,向左傳播活動二：t后波形圖的畫法：平移法畫t的波形圖,首先明確t與周期之間的關(guān)系,然后畫出經(jīng)過時間小于一個周期的那一時刻的波形圖。（注：質(zhì)點振動一個周期，波向前傳播一個波長）如圖實線所示為某簡諧波t=0時刻的波形圖,波向右傳播，已知周期T=0.4 s在此坐標(biāo)系中畫出經(jīng)過t=1.5 s時的波形圖.t=1.5 s=，傳播x=，沿波速方向平移（虛線所示）例3：如圖所示,是一列簡諧波在某時刻的波形圖.若每隔0.2 s波沿+x方向推進0.8 m,試畫出此后17 s時的波

4、形圖.例4：一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖中的實線所示，t=0.02s時刻的波形如圖中虛線所示。若該波的周期T大于0.02s，則該波的傳播速度可能是（ ）A2m/s B3m/s C4m/s D5m/s 活動三：機械波和機械振動的應(yīng)用例5：如圖所示分別為一列沿x軸傳播的間歇橫波在零時刻的圖像和在x=6m處的質(zhì)點從該時刻開始計時的振動圖像。求：該橫波的傳播方向和速度的大小x6m處的質(zhì)點位移隨時間變化的關(guān)系式活動三：波的多解問題1、時間周期性:時間間隔t與周期T的關(guān)系不明確.2、空間的周期性:波傳播距離x與波長的關(guān)系不明確.例6：一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，0時刻的波形如圖中實線所示，t時刻

5、的波形如圖中的虛線所示，已知波速為30m/s，則t可能為多少？ 【課堂反饋】1對機械波關(guān)于公式v=f,下列說法正確的是( )Av=f適用于一切波； B由v=f知, f增大,則波速v也增大；Cv、f三個量中,對同一波來說,在不同介質(zhì)中傳播時保持不變的只有fD由v=f知,波長是4 m的聲波為波長是2 m的聲波傳播速度的2倍2關(guān)于波長，下列說法中正確的是( )A在一個周期內(nèi)，沿著波的傳播方向，振動形式在介質(zhì)中傳播的距離是一個波長B兩個相鄰的、在振動過程中運動方向總是相同的質(zhì)點間的距離是一個波長C在橫波中，兩個相鄰波峰（或者兩個相鄰波谷）之間的距離等于波長D在縱波中，兩個相鄰密部（或者兩個相鄰疏部）之

6、間的距離等于波長3在介質(zhì)中有一沿水平方向傳播的機械波。一質(zhì)點由平衡位置豎直向上運動，經(jīng)0.1s第一次到達最大位移處，在這段時間內(nèi)波傳播了0.5m。則( )A周期是0.2s B波長是0.5m C波速是2m/s D經(jīng)1.6s傳播了8m4圖中實線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡諧橫波在t0和t0.03s時刻的波形圖，x1.2m處的質(zhì)點在t0.03s時刻向y軸正方向運動，則（ ） A該波的頻率可能是125HzB該波的波速可能是10m/sCt0時x1.4m處質(zhì)點的加速度方向沿y軸正方向D各質(zhì)點在0.03s內(nèi)隨波遷移0.9m5圖示為一列在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，波速為2 m/s

7、，則( ) A質(zhì)點P此時刻的振動方向沿y軸負(fù)方向 BP點的振幅比Q點的小 C經(jīng)過t=4 s，質(zhì)點P將向右移動8 m D經(jīng)過t=4 s，質(zhì)點Q通過的路程是0.4 m6一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0時的波形如圖所示，已知這列波在P點依次出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為0.4s，則下列說法中正確的是（ ）A這列波的波速是10m/sB質(zhì)點P在1s內(nèi)所通過的路程是1m，1s末質(zhì)點P具有向 y正向振動的最大速度C從圖示情況開始，再經(jīng)過0.7s，質(zhì)點Q第一次到達波峰D當(dāng)波傳到Q點以后，P、Q兩質(zhì)點的振動情況始終相同y/cm0550.51.0x/m2.52.01.5v7一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t0時刻

8、的波形如圖，已知波的傳播速度v2m/s。寫出從t0時刻起x2.0m處質(zhì)點的位移y隨時間t變化的表達式；求出在04.5s內(nèi)波傳播的距離及x2.0m處質(zhì)點通過的路程。 8某一列簡諧波，如圖12所示中的實線所示若波向右傳播，t=0時剛好傳到B點，且再經(jīng)過03s，波剛好傳到P點。求： (1)該列波的周期T； (2)從t=0時刻起到P點第一次達到波谷時止，O點對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程so各為多少?9下圖甲所示是一列簡諧橫波在t=0.2s時的波形圖，其中O是波源，圖乙是波上某一點P的振動圖象。（1）該波的波長是 m，周期是 s，波速為 m/s（2）說明P質(zhì)點的位置。（3）畫出t=0.4s和t=0.55s的波形圖x/my/cm-2022 4甲y/cm2-20