人教版选修34 12.3波长、频率和波速 课件（18张).pptVIP

12 3波长 频率和波速 教学目标 1 知道什么是波的波长 能在波的图象中求出波的波长 2 知道什么是波传播的周期 频率 理解周期 频率 与质点振动周期 频率 的关系 3 理解决定波的周期 频率 的因素 并知道其在波传播过程中的特点 4 理解波长 周期 频率 和波速的物理意义及它们之间的关系 并会应用这一关系进行计算和分析实际问题 重点 理解波长 周期 频率 和波速的物理意义及它们之间的关系难点 应用波长 频率和周期之间的关系进行计算和分析实际问题 1 波的形成与传播 在物理中 一些物理现象 过程 规律等 都需要用物理量进行描述 同样的 机械波及其传播过程 同样需要一些物理量进行描述 在上一节我们认识和理解波的图象的基础上 这节课 我们来学习和研究描述波的几个物理量 即波长 频率和波速 一 波长1 定义 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 说明 1 位移总相等 的含义是 每时每刻都相等 2 位移总相等的两个质点 其速度也总是相等的 3 在横波中 两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长 在纵波中 两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离也等于波长 参考p35探究1 4 相距 整数倍的质点振动步调总是相同的 同相 相距 2奇数倍的质点振动步调总是相反的 反相 抖动绳子的一端 产生如图所示的横波 则绳上的横波的波长为 a 120cmb 80cmc 40cmd 20cm答案 c 自测1 答案 ac 二 周期和频率1 定义 在波动中 各个质点的振动周期或频率是相同的 它们都等于波源的振动周期或频率 这个周期或频率也叫做波的周期或频率 说明 1 波的周期 或频率 应由波源决定 与传播波的介质无关 2 每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个波长的距离 3 每经历一个周期 原有的波形图不改变 三 波速1 定义 单位时间内振动所传播的距离叫做波速 即v s t 2 物理意义 反映振动在介质中传播的快慢程度 四 波长 周期 或频率 和波速的关系在波动中 每经过一个周期t 振动在介质中传播的距离等于一个波长 由此我们可以找到 t 或f 和v三者的关系 1 v t 由于周期t和频率f互为倒数 即f 1 t 所以v 与f还应有如下的关系 2 v f 波速由介质决定 与波的频率 质点的振幅无关 波的频率只取决于波源 与波速 波长无关 波在传播过程中 从一种介质进入另一种介质时频率不变 波长则决定于v和t 波从一种介质进入另一种介质波速发生变化 周期不变 波长发生变化 波在同一介质中传播 当周期发生变化 波长也发生变化 1 波速由什么决定 2 频率由什么决定 3 波长由什么决定 四 波长 周期 或频率 和波速的关系 四 波长 周期 或频率 和波速的关系v f说明 1 不能认为波速与波长 周期或频率有关 也不能以为频率或周期会因波速 波长的不同而不同 2 当波由一种介质进入另一种介质时 只有频率不变 因为它由波源决定 波速由介质决定 波长就由波源 介质共同决定 自测2 答案 ac 四 波长 周期 或频率 和波速的关系v f说明 1 不能认为波速与波长 周期或频率有关 也不能以为频率或周期会因波速 波长的不同而不同 2 当波由一种介质进入另一种介质时 只有频率不变 因为它由波源决定 波速由介质决定 波长就由波源 介质共同决定 3 要区分波速与质点振动速度的含义 自测3 答案 b 五 波传播过程中的周期性和双向性 多解问题 1 周期性 1 空间上的周期性 波传播距离 t与波长 的关系不明确 2 时间上的周期性 时间间隔 t与周期t的关系不明确 自测4 答案 d 五 波传播过程中的周期性和双向性 多解问题 1 周期性 1 空间上的周期性 波传播距离 t与波长 的关系不明确 2 时间上的周期性 时间间隔 t与周期t的关系不明确 2 双向性 1 传播方向双向性 波的传播方向不确定 2 振动方向双向性 质点振动方向不确定 例1 如图所示的实线是某时刻的波形图象 虚线是经过0 2s时的波形图象 假设波向左传播 求传播的可能周期和它的最大周期 若这列波向右传播 求传播的可能波速和它的最小波速 假定波速是45m s 求波的传播方向 解析 由图可知 波长 4m 若波向左传播 传播的时间 若波向右传播 传播的时间 3 若波速是45m s 设波向右传播 由 时间周期性 空间周期性 由于波动问题的多解性 在解题时一定要考虑其所有的可能性 质点达到最大位移处 则有正向和负向最大位移两种可能 质点由平衡位置开始振动 则有起振方向向上 向下 或向左 向右 的两种可能 只告诉波速不指明波的传播方向 应考虑沿