高中物理 第二章 机械波 第2讲 波速与波长、频率的关系课件 教科版选修34.ppt

第2讲波速与波长 频率的关系 目标定位 1 知道什么是波的频率 周期 并能理解它的意义 2 知道什么是波速 了解决定波速的因素 3 会用公式v f进行相关计算 4 掌握波在传播过程中的周期性和双向性 一 波长1 定义 沿波的传播方向 任意两个 的质点之间的距离 包含 完整的波 叫做波的波长 常用 表示 2 横波中任意两个 的波峰或波谷之间的距离就是横波的波长 纵波中任意两个 的密部或疏部之间的距离就是纵波的波长 相邻的同相振动 一个 相邻 相邻 二 振幅1 定义 在波动中 各质点离开平衡位置的 即其振动的振幅 也称为 振幅 2 波的振幅大小是波所传播 的直接量度 三 频率1 定义 波在传播过程中 介质中质点振动的频率都 这个频率被称为波的频率 2 波的频率等于 振动的频率 与介质的种类 3 频率与周期的关系 f 或f t 最大距离 波的 能量 相同 波源 无关 1 四 波速1 决定因素 机械波在介质中的传播速度由 本身的性质决定 2 波速 波长 周期 频率 的关系 v 或v 想一想波速就是振动速度吗 答案不是 波速是振动形式匀速向外传播的速度 始终沿传播方向 在同一均匀介质中波速不变 振动速度是指质点在平衡位置附近振动的速度 大小和方向都随时间做周期性变化 介质 f 一 波长 频率 周期 波速 例1 多选 关于机械波的频率 波速 波长 下列说法正确的是 a 两个相邻的均处于平衡位置的质点间的距离为一个波长b 波的频率等于波源的振动频率c 波速等于波源的振动速度d 波由一种介质进入另一种介质 波速和波长都要改变 答案bd 借题发挥波长的定义中要强调 总是相同 的理解 波的频率等于波源的振动频率 波速由介质决定 波长由波源和介质共同决定 解析由两种波的传播速率可知 纵波先传到地震仪 设所需时间为t 则横波传到地震仪的时间为 t 5 s 由位移关系可得4 t 5 9t t 4s 距离l vt 36km 故a正确 答案a 1 波具有时间和空间的周期性 传播具有双向性 所以关于波的问题更容易出现多解 造成多解的主要因素有 1 时间间隔 t与周期t的关系不明确 2 波的传播距离 x与波长 的关系不明确 3 波的传播方向不确定 二 波的多解问题 2 在解决波的问题时 对题设条件模糊 没有明确说明的物理量 一定设法考虑其所有的可能性 1 质点达到最大位移处 则有正向和负向最大位移两种可能 2 质点由平衡位置开始振动 则有起振方向相反的两种可能 3 只告诉波速不指明波的传播方向 应考虑沿两个方向传播的可能 4 只给出两时刻的波形 则有多次重复出现的可能 例3 一列横波在x轴上传播 t1 0和t2 0 005s时的波形如图2中的实线和虚线所示 图2 1 设周期大于 t2 t1 求波速 2 设周期小于 t2 t1 并且波速为6000m s 求波的传播方向 答案 1 波向右传播时v 400m s波向左传播时 v 1200m s 2 x轴负方向 借题发挥解决周期性及双向性带来的多解问题的一般思路如下 1 首先考虑传播方向的双向性 如果题目未说明波的传播方向或没有其他条件暗示 应首先按波传播的可能性进行讨论 2 对设定的传播方向 确定 t和t的关系 一般先确定最简单的情况 即一个周期内的情况 然后在此基础上加nt 3 应注意题目是否有限制条件 如有的题目限制波的传播方向 或限制时间 t大于或小于一个周期等 所以解题时应综合考虑 加强多解意识 认真分析题意 4 空间的周期性和时间的周期性是一致的 实质上是波形平移规律的应用 所以解题时我们可以针对不同题目选择其中