第3课时波长、频率和波速教案.doc

高二物理组 机械波第3课时 波长、频率和波速【活动目标】1知道什么是波的波长，能在波的图像中求出波长。2知道什么是波传播的周期（频率），理解各质点振动周期与波源振动周期的关系。3知道波速的物理意义及决定因素，理解波长、周期（频率）和波速之间的关系，能用它解决实际问题。4能在某一时刻的波的图像和波的传播方向上，画出下一时刻和前一时刻的波的图像。【活动过程】活动一：波长频率和波速1波长： 两个相邻的运动状态总是相同的质点间的距离。在横波中两个相邻波峰(或波谷)之间的距离,在纵波中两个相邻密部(或疏部)之间的距离都等于波长波长用表示,单位m.2周期T、频率f波动的频率就是波源振动的频率.频率用f表示. ，一个周期T的时间，波刚好传播一个波长的距离。3波速v: 波速是指波在介质中传播的速度 （ 提醒：也满足 ）（1）波速的大小由介质决定，与频率及振幅无关；同一列波，在不同介质，v变，f不变，变。同一性质（如声波）、不同频率的波，通过同一介质时波速相同。（2）波速与质点的振动速度不同。例1：如图所示，一列机械波沿x轴传播，波速为16m/s，某时刻的图象如图，由图可知( )A这列波的波长为16mB这列波传播8m需2s时间Cx=4m处质点的振幅为0Dx=6m处质点将向y轴正向运动例2：如图所示,一列沿水平绳传播的简谐横波,频率为8 Hz.振动方向沿竖直方向,当绳上的质点P到达其平衡位置且向下运动时,由此可知波速和传播方向是( )A8 m/s,向右传播； B12.5 m/s,向左传播；C12.5 m/s,向右传播； D8 m/s,向左传播活动二：t后波形图的画法：平移法画t的波形图,首先明确t与周期之间的关系,然后画出经过时间小于一个周期的那一时刻的波形图。（注：质点振动一个周期，波向前传播一个波长）如图实线所示为某简谐波t=0时刻的波形图,波向右传播，已知周期T=0.4 s在此坐标系中画出经过t=1.5 s时的波形图.t=1.5 s=，传播x=，沿波速方向平移（虚线所示）例3：如图所示,是一列简谐波在某时刻的波形图.若每隔0.2 s波沿+x方向推进0.8 m,试画出此后17 s时的波形图.例4：一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是（ ）A2m/s B3m/s C4m/s D5m/s 活动三：机械波和机械振动的应用例5：如图所示分别为一列沿x轴传播的间歇横波在零时刻的图像和在x=6m处的质点从该时刻开始计时的振动图像。求：该横波的传播方向和速度的大小x6m处的质点位移随时间变化的关系式活动三：波的多解问题1、时间周期性:时间间隔t与周期T的关系不明确.2、空间的周期性:波传播距离x与波长的关系不明确.例6：一列沿x轴正方向传播的简谐横波，0时刻的波形如图中实线所示，t时刻的波形如图中的虚线所示，已知波速为30m/s，则t可能为多少？ 【课堂反馈】1对机械波关于公式v=f,下列说法正确的是( )Av=f适用于一切波； B由v=f知, f增大,则波速v也增大；Cv、f三个量中,对同一波来说,在不同介质中传播时保持不变的只有fD由v=f知,波长是4 m的声波为波长是2 m的声波传播速度的2倍2关于波长，下列说法中正确的是( )A在一个周期内，沿着波的传播方向，振动形式在介质中传播的距离是一个波长B两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相同的质点间的距离是一个波长C在横波中，两个相邻波峰（或者两个相邻波谷）之间的距离等于波长D在纵波中，两个相邻密部（或者两个相邻疏部）之间的距离等于波长3在介质中有一沿水平方向传播的机械波。一质点由平衡位置竖直向上运动，经0.1s第一次到达最大位移处，在这段时间内波传播了0.5m。则( )A周期是0.2s B波长是0.5m C波速是2m/s D经1.6s传播了8m4图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t0和t0.03s时刻的波形图，x1.2m处的质点在t0.03s时刻向y轴正方向运动，则（ ） A该波的频率可能是125HzB该波的波速可能是10m/sCt0时x1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向D各质点在0.03s内随波迁移0.9m5图示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2 m/s，则( ) A质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向 BP点的振幅比Q点的小 C经过t=4 s，质点P将向右移动8 m D经过t=4 s，质点Q通过的路程是0.4 m6一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时的波形如图所示，已知这列波在P点依次出现两个波峰的时间间隔为0.4s，则下列说法中正确的是（ ）A这列波的波速是10m/sB质点P在1s内所通过的路程是1m，1s末质点P具有向 y正向振动的最大速度C从图示情况开始，再经过0.7s，质点Q第一次到达波峰D当波传到Q点以后，P、Q两质点的振动情况始终相同y/cm0550.51.0x/m2.52.01.5v7一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形如图，已知波的传播速度v2m/s。写出从t0时刻起x2.0m处质点的位移y随时间t变化的表达式；求出在04.5s内波传播的距离及x2.0m处质点通过的路程。 8某一列简谐波，如图12所示中的实线所示若波向右传播，t=0时刚好传到B点，且再经过03s，波刚好传到P点。求： (1)该列波的周期T； (2)从t=0时刻起到P点第一次达到波谷时止，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程so各为多少?9下图甲所示是一列简谐横波在t=0.2s时的波形图，其中O是波源，图乙是波上某一点P的振动图象。（1）该波的波长是 m，周期是 s，波速为 m/s（2）说明P质点的位置。（3）画出t=0.4s和t=0.55s的波形图x/my/cm-2022 4甲y/cm2-20