人教版選修34 第12章 第3節(jié)波長、頻率和波速 課件（38張）.ppt

第十二章 機(jī)械波 第三節(jié)波長 頻率和波速 學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識(shí)導(dǎo)圖 課前預(yù)習(xí) 1 定義在波動(dòng)中 總是相同的兩個(gè) 質(zhì)點(diǎn)間的距離 2 特征 1 在橫波中 兩個(gè) 的波峰 或波谷 間的距離等于波長 在縱波中 兩個(gè) 的密部 或疏部 間的距離等于波長 2 經(jīng)過一個(gè)周期 振動(dòng)在介質(zhì)中 等于波長 知識(shí)點(diǎn)1 波長 振動(dòng)相位 相鄰 相鄰 相鄰 傳播的距離 1 波的周期和頻率在波動(dòng)中 各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期或頻率是 的 它們都等于 的振動(dòng)周期或頻率 這個(gè)周期或頻率也叫做 的周期或頻率 分別用 和 表達(dá) 2 決定因素波的周期或頻率由 的周期或頻率決定 3 時(shí) 空的對(duì)應(yīng)性在 的時(shí)間內(nèi) 振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長 知識(shí)點(diǎn)2 波的周期 t 和頻率 f 相同 波源 波 t f 波源 一個(gè)周期 1 定義波速是指振動(dòng)在介質(zhì)中 的速度 而不是介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的 速度 波速等于 與 的比值 2 計(jì)算式v 此式不僅適用于機(jī)械波 也適用于后面要學(xué)習(xí)的電磁波 知識(shí)點(diǎn)3 波速 v 傳播 振動(dòng) 波長 周期 3 決定因素 1 機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度由 的性質(zhì)決定 與波長和頻率 2 在不同的介質(zhì)中 波速不同 波速還與 有關(guān) 4 波長的決定因素波長由 和 共同決定 介質(zhì) 無關(guān) 溫度 介質(zhì) 波源 判一判 1 機(jī)械波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離就是振幅的4倍 2 波速表示介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢 3 波的傳播速度由波源決定 4 橫波中相鄰兩個(gè)波峰之間的距離 縱波中密部中央和疏部中央之間的距離都是一個(gè)波長 5 波在同一種均勻介質(zhì)中勻速傳播 波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì) 頻率不變 但波速和波長都要改變 預(yù)習(xí)反饋 解析 由圖可知 b波的波長最大 a b的傳播速度相等 c波的傳播速度最小 由于機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)決定 所以c與a b的材料一定不同 在相同時(shí)間內(nèi) a波的波源做全振動(dòng)的次數(shù)最多 因此a波的振動(dòng)頻率最大 abd 答案 不正確 解析 機(jī)械波的傳播速度只與介質(zhì)本身的性質(zhì)和溫度有關(guān) 與波的頻率無關(guān) 課內(nèi)探究 提示 波長 頻率 波速可類比為 人每一步跨的距離 雙腿交替的頻率 前進(jìn)的速度 探究一對(duì)波長 波速 頻率的理解 3 波的空間周期性 相隔距離為一個(gè)波長的整數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn) 振動(dòng)情況完全相同 即離開平衡位置的位移 總是 相等 振動(dòng)速度大小和方向也 總是 相同 因而波長顯示了波的空間周期性 相隔距離為半波長的奇數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況完全相反 即在任何時(shí)刻它們的位移大小相等 方向相反 速度也是大小相等 方向相反 會(huì)同時(shí)一個(gè)在波峰 一個(gè)在波谷或同時(shí)從相反方向經(jīng)過平衡位置 4 尋找波長的簡易方法在橫波中 兩個(gè)相鄰波峰 或兩個(gè)相鄰波谷 之間的距離等于波長 如圖 a 所示 在縱波中 兩個(gè)相鄰密部 或兩個(gè)相鄰疏部 之間的距離等于波長 如圖 b 所示 特別提醒 1 我們聽到的種類繁多的聲音有高低和強(qiáng)弱之分 聲調(diào)的高低由聲波的頻率決定 即取決于不同發(fā)聲體的振動(dòng)頻率 聲音的強(qiáng)弱由聲波的能量決定 體現(xiàn)為介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的強(qiáng)弱 各種聲音在空氣中傳播速度約為340m s 2 波從一種介質(zhì)進(jìn)入另外一種介質(zhì) 波源沒變 波的頻率不會(huì)發(fā)生變化 介質(zhì)的變化導(dǎo)致了波速和波長的改變 d 解題指導(dǎo) 由圖可直接讀取振幅和波長 由傳播時(shí)間0 6s可求波速 由 vt可求周期和頻率 c 探究二波動(dòng)問題的多解性 1 波的周期性造成多解 1 時(shí)間周期性 時(shí)間間隔 t與周期t的關(guān)系不明確 2 空間周期性 波傳播距離 x與波長 的關(guān)系不明確 2 傳播方向的雙向性造成多解 1 傳播方向雙向性 波的傳播方向不確定 2 振動(dòng)方向雙向性 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定 3 解決波動(dòng)問題應(yīng)注意的問題由于波動(dòng)問題的多解性 在解題時(shí)一定要考慮其所有的可能性 質(zhì)點(diǎn)達(dá)到最大位移處 則有正向和負(fù)向最大位移兩種可能 質(zhì)點(diǎn)由平衡位置開始振動(dòng) 則有起振方向向上 向下 或向左 向右 的兩種可能 只告訴波速不指明波的傳播方向 應(yīng)考慮沿兩個(gè)方向傳播的可能 只給出兩時(shí)刻的波形 則有多次重復(fù)出現(xiàn)的可能等 解決此類問題時(shí) 往往采用從特殊到一般的思維方法 即找到一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的特例 在此基礎(chǔ)上 如知時(shí)間關(guān)系 則加nt 如知空間關(guān)系 則加n 解題指導(dǎo) 解此類問題要充分考慮波傳播方向的雙向性造成的多解 ac 素養(yǎng)提升 已知一個(gè)時(shí)刻的波形畫出另一個(gè)時(shí)刻的波形 2 平移法 波由介質(zhì)中的某一點(diǎn)傳播到另一點(diǎn)需要一定的時(shí)間 即機(jī)械波在介質(zhì)中是以一定的速率v 通常稱波速 傳播 在時(shí)間 t內(nèi)某一波峰或波谷 密部或疏部 沿波的傳播方向移動(dòng)的距離等于v t 如果已知一列簡諧波在t時(shí)刻的波形圖及波的傳播方向 又知波速 就可以畫出經(jīng) t后的波形圖 具體方法是 在已