人教版選修3－4 12.3 波長、頻率和波速 課件（24張）.ppt

高中物理 選修3 4 人教版 12 3波長 頻率和波速 一 波長1 定義 在波動(dòng)中 總是相同的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離 通常用表示 2 在橫波中 波峰或兩個(gè)波谷之間的距離等于一個(gè)波長 在縱波中 兩個(gè)密部或兩個(gè)疏部之間的距離等于一個(gè)波長 振動(dòng)相位 相鄰 兩個(gè)相鄰 相鄰 相鄰 相鄰 相同的 波源 介質(zhì) f 想一想波速就是振動(dòng)速度嗎 答案不是 波速是振動(dòng)形式勻速向外傳播的速度 始終沿傳播方向 在同一介質(zhì)中波速不變 振動(dòng)速度是指質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近振動(dòng)的速度 大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化 一 波長 頻率 周期 波速1 周期和頻率 只取決于波源 波的周期和頻率就是指波源的周期和頻率 與v 無任何關(guān)系 2 速度v 決定于介質(zhì)的物理性質(zhì) 同一種均勻介質(zhì) 物理性質(zhì)相同 波在其中傳播的速度恒定 例1 關(guān)于機(jī)械波的頻率 波速 波長 下列說法正確的是 a 兩個(gè)相鄰的均處于平衡位置的質(zhì)點(diǎn)間的距離為一個(gè)波長b 波的頻率等于波源的振動(dòng)頻率c 波速等于波源的振動(dòng)速度d 波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì) 波速和波長都要改變 借題發(fā)揮波長的定義中要強(qiáng)調(diào) 總是相同 的理解 波的頻率等于波源的振動(dòng)頻率 波速由介質(zhì)決定 波長由波源和介質(zhì)共同決定 針對訓(xùn)練一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖12 3 1所示 已知圖中質(zhì)點(diǎn)b的起振時(shí)刻比質(zhì)點(diǎn)a延遲了0 5s b和c之間的距離是5m 以下說法正確的是 圖12 3 1 a 此列波的波長為2 5mb 此列波的頻率為2hzc 此列波的波速為2 5m sd 此列波的傳播方向?yàn)檠豿軸正方向傳播 答案d 二 波的多解問題1 波具有時(shí)間和空間的周期性 傳播具有雙向性 所以關(guān)于波的問題更容易出現(xiàn)多解 造成多解的主要因素有 1 時(shí)間間隔 t與周期t的關(guān)系不明確 2 波的傳播距離 x與波長 的關(guān)系不明確 3 波的傳播方向不確定 2 在解決波的問題時(shí) 對題設(shè)條件模糊 沒有明確說明的物理量 一定設(shè)法考慮其所有的可能性 1 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 2 質(zhì)點(diǎn)由平衡位置開始振動(dòng) 則有起振方向相反的兩種可能 3 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 4 只給出兩時(shí)刻的波形 則有多次重復(fù)出現(xiàn)的可能 例2 一列橫波在x軸上傳播 t1 0和t2 0 005s時(shí)的波形如圖中的實(shí)線和虛線所示 1 設(shè)周期大于 t2 t1 求波速 2 設(shè)周期小于 t2 t1 并且波速為6000m s 求波的傳播方向 解析當(dāng)波傳播時(shí)間小于周期時(shí) 波沿傳播方向前進(jìn)的距離小于一個(gè)波長 當(dāng)波傳播的時(shí)間大于周期時(shí) 波沿傳播方向前進(jìn)的距離大于波長 這時(shí)從波形的變化上看出的傳播距離加上n個(gè)波長才是波實(shí)際傳播的距離 借題發(fā)揮解決周期性及雙向性帶來的多解問題的一般思路如下 1 首先考慮傳播方向的雙向性 如果題目未說明波的傳播方向或沒有其他條件暗示 應(yīng)首先按波傳播的可能性進(jìn)行討論 2 對設(shè)定的傳播方向 確定 t和t的關(guān)系 一般先確定最簡單的情況 即一個(gè)周期內(nèi)的情況 然后在此基礎(chǔ)上加nt 3 應(yīng)注意題目是否有限制條件 如有的題目限制波的傳播方向 或限制時(shí)間 t大于或小于一個(gè)周期等 所以解題時(shí)應(yīng)綜合考慮 加強(qiáng)多解意識 認(rèn)真分析題意 4 空間的周期性和時(shí)間的周期性是一致的 實(shí)質(zhì)上是波形平移規(guī)律的應(yīng)用 所以解題時(shí)我們可以針對不同題目選擇其中一種方法求解 例3 如圖12 3 3所示 一列簡諧波沿一直線向左傳播 當(dāng)直線上某質(zhì)點(diǎn)a向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)最大位移時(shí) a點(diǎn)右方