人教版34 第十二章 3 波长、频率和波速 课件（22张）.pptx

第3课时波长 频率和波速 研究选考 把握考情 知识点一波长 周期和频率 基础梳理 1 波长 1 在波动中 振动相位总是相同的两个 质点间的距离 叫做波长 通常用 表示 2 在横波中 两个 或两个 之间的距离等于波长 在纵波中 两个 或两个 之间的距离等于波长 3 相距一个 或整数倍个 波长的两个质点在任何时刻振动状态都 4 波长反映了波 的周期性 相邻 相邻波峰 相邻波谷 相邻密部 相邻疏部 相同 空间 2 周期 t 和频率 f 1 介质中各个质点振动的周期或频率是相同的 都等于波源的振动周期或频率 波的周期 频率 由 决定 2 一个周期内波在介质中传播的距离等于 3 周期反映了波 的周期性 波源 一个波长 时间 例1 如图1所示是一列简谐波在某一时刻的波形 下列说法中正确的是 典例精析 图1 a 质点a c e g i在振动过程中位移总是相同的b 质点b f在振动过程中位移总是相等c 质点d h的平衡位置间的距离是一个波长d 质点a i在振动过程中位移总是相同 它们的平衡位置间的距离是一个波长 解析从图象中可以看出 质点a c e g i在该时刻的位移都是零 由于波的传播方向是沿x轴正方向 则容易判断出质点a e i的速度方向是沿y轴负方向的 而质点c g的速度方向是沿y轴正方向的 因而这五个点的位移不总是相同 选项a错误 质点b f是同处在波峰的两个点 它们的振动步调完全相同 在振动过程中位移总是相等 选项b正确 质点d h是处在相邻的两个波谷的点 它们的平衡位置之间的距离等于一个波长 选项c正确 虽然质点a i在振动过程中位移总是相同 振动步调也完全相同 但由于它们不是相邻的振动步调完全相同的两个点 它们的平衡位置之间的距离不是一个波长 应为两个波长 故选项d错误 答案bc 规律总结 1 关于波长还可以定义为 两个相邻的 在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离等于一个波长 2 振动相位总是相同 的含义是 任何时刻相位都是相同的 或者说 任何时刻振动情况总是相同的 知识点二波速 1 波速 1 定义 波在介质中 的速度 基础梳理 2 波长 频率和波速的决定因素 1 波速由介质决定 与波的频率 波长无关 2 周期和频率取决于波源 而与v 无直接关系 3 波长由 和 共同决定 波从一种介质传播到另一种介质 波的频率不变 由于波速的变化 波长也将随之变化 传播 f 波速 频率 要点精讲 造成波动问题多解的主要因素 1 周期性 时间周期性 时间间隔 t与周期t的关系不明确 空间周期性 波传播距离 x与波长 的关系不明确 2 双向性 传播方向双向性 波的传播方向不确定 振动方向双向性 质点振动方向不确定 例2 2015 10月浙江选考 沿x轴正方向传播的简谐横波 振幅为5cm 质点a b的平衡位置离o点的距离分别为1 8m和3 0m t 0时的波形如图2所示 t 0 6s时质点a恰好第二次达到波峰 下列说法正确的是 a 波速为3m sb 频率为2hzc 质点b在0 0 6s内路程为25cmd 质点b在t 0 6s时沿y轴正方向运动 图2 答案bd 例3 一列横波在x轴上传播 t1 0和t2 0 005s时的波形如图3中的实线和虚线所示 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 图3 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 规律总结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一种方法求解 1 关于机械波的波长 下列说法正确的是 a 平衡位置相距一个波长的两个质点运动情况总相同b 运动情况总是相同的两个质点相距一个波长c 在横波中 两个相邻的波峰间的距离等于一个波长d 在横波中 波峰到相邻的波谷之间的距离等于半个波长解析相距波长整数倍距离的质点在任意时刻运动情况都相同 a项正确 b项错误 在横波中 两个相邻波峰 波谷 间的距离等于一个波长 两相邻波峰和波谷两平衡位置的间距为半波长 c项正确 d项错误 答案ac 2 男女生二重唱中 女高音和男中音的频率 波长和波速分别为f1 1 v1和f2 2 v2 它们之间的关系是 a f1 f2 1 2 v1 v2b f1 f2 1 2 v1 v2c f1 f2 1 2 v1 v2d 以上说法都不正确解析由于两声音是同一种机械波 因而在空气中波速相同 a b均排除 而音调高即是频率高 即f1 f2 再由v f v相同 f1 f2 所以 1 2 因而c正确 d错误 答案c 3 如图4所示 一列简谐波沿x轴正方向传播 t 0时 该波传播到x轴上的质点b处 质点a在负的最大位移处 在t 0 6s时 质点a第二次出现在正的最大位移处 则 a 该波的周期为0 3sb 该波的波速等于5m sc t