人教版选修3－4 12.3 波长、频率和波速 课件（24张）.ppt

高中物理 选修3 4 人教版 12 3波长 频率和波速 一 波长1 定义 在波动中 总是相同的两个质点间的距离 通常用表示 2 在横波中 波峰或两个波谷之间的距离等于一个波长 在纵波中 两个密部或两个疏部之间的距离等于一个波长 振动相位 相邻 两个相邻 相邻 相邻 相邻 相同的 波源 介质 f 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 一 波长 频率 周期 波速1 周期和频率 只取决于波源 波的周期和频率就是指波源的周期和频率 与v 无任何关系 2 速度v 决定于介质的物理性质 同一种均匀介质 物理性质相同 波在其中传播的速度恒定 例1 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 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 针对训练一列简谐横波在某时刻的波形图如图12 3 1所示 已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0 5s b和c之间的距离是5m 以下说法正确的是 图12 3 1 a 此列波的波长为2 5mb 此列波的频率为2hzc 此列波的波速为2 5m sd 此列波的传播方向为沿x轴正方向传播 答案d 二 波的多解问题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 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2 一列横波在x轴上传播 t1 0和t2 0 005s时的波形如图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 解析当波传播时间小于周期时 波沿传播方向前进的距离小于一个波长 当波传播的时间大于周期时 波沿传播方向前进的距离大于波长 这时从波形的变化上看出的传播距离加上n个波长才是波实际传播的距离 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一种方法求解 例3 如图12 3 3所示 一列简谐波沿一直线向左传播 当直线上某质点a向上运动到达最大位移时 a点右方