1、高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件第三節(jié)波長、頻率和波速第三節(jié)波長、頻率和波速高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練課標(biāo)定位課標(biāo)定位知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練第三節(jié)波長、頻率和波速第三節(jié)波長、頻率和波速高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解波長、頻率和波速的物理意義以及相互關(guān)系2會應(yīng)用波的知識分析和解決問題重點難點：1.波長、頻率、波速這三個物理量及這三個量間的關(guān)系2波的傳播具有空間、時間上的周期性，易出現(xiàn)多解問題高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件課前自主學(xué)案課前自主

2、學(xué)案一、波長一、波長()1定義：在波動中，定義：在波動中，_總是相同的兩總是相同的兩個個_質(zhì)點間的距離，叫做波長，用質(zhì)點間的距離，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_之間的距離等于波長；在縱波中，兩之間的距離等于波長；在縱波中，兩個個_或兩個或兩個_之間的距離等之間的距離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高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件相同相同波源波源波源波源波長波長倒數(shù)倒數(shù)高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件三、波速(v)1波速：波速是指機(jī)械波在介質(zhì)中_的速度波速

3、等于波長與周期的比值2波速公式： _ ，它又等于_與_的乘積，公式為_ .3決定波速的因素：機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度由_的性質(zhì)決定，在不同的介質(zhì)中，波速_，另外，波速還與_有關(guān)4決定波長的因素：波長由_和_共同決定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)高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件核心要點突破核心要點突破一、波長的確定及波長、頻率、波速的關(guān)系一、波長的確定及波長、頻率、波速的關(guān)系1波長的確定波長的確定(1)根據(jù)定義確定根據(jù)定義確定在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離等于一個波長間的距離等于一

4、個波長波在一個周期內(nèi)傳播的距離等于一個波長波在一個周期內(nèi)傳播的距離等于一個波長高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件(2)根據(jù)波動圖象確定在波動圖象上，振動位移總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離為一個波長在波動圖象上，運動狀態(tài)(速度)總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離為一個波長在波動圖象上，兩個相鄰波峰(或波谷)間的距離為一個波長(3)根據(jù)公式vT來確定高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件特別提醒：(1)波從一種介質(zhì)進(jìn)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)的變化導(dǎo)致了波速和波長的改變(2)波長也是波的周期性的體現(xiàn)，它體現(xiàn)的是波的空

5、間上的周期性高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)1簡諧波在給定的介質(zhì)中傳播時，下列說法中正確的是()A振幅越大，則波傳播的速度越快B頻率越高，則波傳播的速度越快C在一個周期內(nèi)，振動質(zhì)點走過的路程等于一個波長D在一個周期內(nèi)，波傳播的距離等于一個波長高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件解析：選D.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)決定,與振幅無關(guān)，所以A、B選項錯由于振動質(zhì)點做簡諧運動在一個周期內(nèi),振動質(zhì)點走過的路程等于振幅的4倍，所以C選項錯誤；經(jīng)過一個周期T,振動在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長，D選項正確高中物理選修高中物理

6、選修3-43-4課件課件二、波的多解問題及處理方法1造成波動問題多解的主要因素(1)周期性時間周期性：相隔周期整數(shù)倍時間的兩個時刻的波形圖完全相同，時間間隔t與周期T的關(guān)系不明確造成多解空間周期性：沿傳播的方向上，相隔波長的整數(shù)倍距離的兩質(zhì)點的振動情況完全相同，質(zhì)點間距離x與波長的關(guān)系不明確造成多解高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件(2)雙向性對給定的波形圖，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)點振動方向不確定高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件2波動問題的幾種可能性(1)質(zhì)點達(dá)到最大位移處，則有正向和負(fù)向最大位

7、移兩種可能(2)質(zhì)點由平衡位置開始振動，則有起振方向向上、向下(或向左、向右)的兩種可能(3)只告訴波速不指明波的傳播方向，應(yīng)考慮沿x軸正方向和x軸負(fù)方向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(fù)出現(xiàn)的可能等高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件3解決波的多解問題的方法(1)解決周期性多解問題時，往往采用從特殊到一般的思維方法，即找到一個周期內(nèi)滿足條件的特例，在此基礎(chǔ)上，再加上時間nT；或找到一個波長內(nèi)滿足條件的特例，在此基礎(chǔ)上再加上距離n.(2)解決雙向性多解問題時,養(yǎng)成全面思考的習(xí)慣，熟知波有向正、負(fù)(或左、右)兩方向傳播的可能，質(zhì)點有向上、下(或左、右)兩方向振動的可

8、能高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)2一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，振幅為A.t0時，平衡位置在x0處的質(zhì)點位于y0處，且向y軸負(fù)方向運動；此時，平衡位置在x0.15 m處的質(zhì)點位于yA處該波的波長可能等于()A0.60 mB0.20 mC0.12 m D0.086 m高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件課堂互動講練課堂互動講練對波長概念的理解對波長概念的理解 圖圖1231是一列簡諧波在某一時刻的波形是一列簡諧波在某一時刻的波形圖象下列說法中正確的是圖象下列說法中正確的是()圖圖1231高中物理選修高中

9、物理選修3-43-4課件課件A質(zhì)點A、C、E、G、I在振動過程中位移總是相同的B質(zhì)點B、F在振動過程中位移總是相等C質(zhì)點D、H的平衡位置間的距離是一個波長D質(zhì)點A、I在振動過程中位移總是相同，它們的平衡位置間的距離是一個波長高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件【精講精析】從圖象中可以看出質(zhì)點A、C、E、G、I在該時刻的位移都是零，由于波的傳播方向是向右的，容易判斷出質(zhì)點A、E、I的速度方向是向下的，而質(zhì)點C、G的速度方向是向上的，因而這五個點的位移不總是相同，所以選項A是錯誤的質(zhì)點B、F是處在相鄰的兩個波峰的點，它們的振動步調(diào)完全相同，在振動過高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課

10、件程中位移總是相等的,故選項B是正確的質(zhì)點D、H是處在相鄰的兩個波谷的點，它們的平衡位置之間的距離等于一個波長，所以選項C也是正確的雖然質(zhì)點A、I在振動過程中位移總是相同，振動步調(diào)也完全相同，但由于它們不是相鄰的振動步調(diào)完全相同的兩個點，它們的平衡位置之間的距離不是一個波長(應(yīng)為兩個波長),所以選項D是錯誤的【答案】BC高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件【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相同的點有很多，只有相鄰的兩質(zhì)點間的距離才等于一個波長高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件變式訓(xùn)練1關(guān)于機(jī)械波的波長，下列說法正確的是 ()A平衡位置相距一個波長的兩個質(zhì)點

11、運動情況總是相同B運動情況總是相同的兩個質(zhì)點相距一個波長C在橫波中，兩個相鄰的波峰間的距離等于一個波長D在橫波中，波峰到相鄰的波谷之間的距離等于半個波長答案：AC高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件 如圖如圖1232所示，圖甲為某一波動在所示，圖甲為某一波動在t1.0 s時的圖象，圖乙為參與該波動的質(zhì)點時的圖象，圖乙為參與該波動的質(zhì)點P的振動的振動圖象圖象圖圖1232波長、波速和周期關(guān)系的應(yīng)用波長、波速和周期關(guān)系的應(yīng)用高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件(1)判斷波的傳播方向；(2)求該波波速高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件【答案】(1)向左傳播(2)4.0 m/s

12、高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件變式訓(xùn)練2(2010年高考浙江卷)在O點有一波源,t0時刻開始向上振動,形成向右傳播的一列橫波t14 s時，距離O點為3 m的A點第一次達(dá)到波峰；t27 s時，距離O點為4 m的B點第一次達(dá)到波谷則以下說法正確的是()A該橫波的波長為2 mB該橫波的周期為4 sC該橫波的波速為1 m/sD距離O點為1 m的質(zhì)點第一次開始向上振動的時刻為6 s末高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件 如圖1233所示，實線是某時刻的波形圖象，虛線是0.2 s后的波形圖圖1233波的多解問題波的多解問題高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件(1)若波向左傳播，求它的可能周期和最大周期(2)若波向右傳播，求它的可能傳播速度(3)若波速是45 m/s，求波的傳播方向高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件高中物理選修高中物理選修3-43-4課件課件【誤區(qū)警示】在解決波動問題時，一定要注意考慮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