江苏省新沂市第二中学高中物理 12.3 波长、频率和波速教案 新人教版选修3-4.doc

‎ 第十二章 机械波 12.3波长、频率和波速 ‎ ‎【教学目标】1．知道什么是波的波长，能从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．理解波在传播过程中的特点。4．会用公式v＝λf解答实际的波动问题。‎ 重点：利用波的图象和波长、频率、波速之间的关系解决实际问题 难点：用波长、频率和波速之间的关系进行计算和分析问题 ‎【自主预习】（认真阅读教材p29-p30，独立完成下列问题）‎ 一、波长（λ） 叫做波的波长。‎ 强调：在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长；在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）之间的距离等于波长。‎ 二、周期（T）和频率（ f ）： 强调：波的周期（或频率）由波源决定，同一列波在不同介质中传播时周期（或频率）保持不变；‎ 三、波长、周期（频率）和波速的关系1、 叫波速．它反映振动在介质中传播的快慢程度。2、波速等于波长和频率的乘积，公式： 3、经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于 。强调：波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定．当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期（或频率）保持不变．但由于波速的变化而导致波长的变化．4．机械波在介质中的传播速度为v＝________＝________，该式对于以后要学习的电磁波也适用。5．机械波在介质中的传播速度由________的性质决定，在不同的介质中，波速是________的。‎ ‎【典型例题】一、波长、频率和波速 ‎【例1】关于波长的下列说法中正确的是(　　)‎ A．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长 B．在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长 C．在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长 D．在波形图上振动情况总是相同的两点间的距离等于一个波长 ‎【例2】．如图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图象。下列说法中正确的是 (　　)‎ A．质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同 B．质点B、F在振动过程中位移总是相同 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 二、波长、频率和波速之间的关系 ‎【例3】一列横波沿x轴的正方向传播，波速v＝‎300 m/s。已知x1＝‎0.30 m和x2＝‎0.90 m处是振动中位移大小总是相同、方向总是相反的相邻两点，求这列波的频率。‎ 三、波的多解析问题【例4】一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，t＝0.02 s时刻的波形如图12－3－2虚线所示。若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是(　　)‎ A．‎2 m/s B．‎3 m/s C．‎4 m/s D．‎5 m/s 四、波动图象与振动图象相联系的问题求解 ‎【例5】如图所示，图(a)为某一列波在t＝1.0 s 4‎ 时的图象，图(b)为参与该波的质点P的振动图象。‎ ‎(1)求该列波的波速；‎ ‎(2)求再经过3.5 s时P质点的路程；‎ ‎(3)波的传播方向。‎ ‎【课后练习】‎ ‎ 1．关于波的频率，下列说法中正确的是( ) ‎ A．波的频率由波源决定，与介质无关 B．波的频率与波速无关 C．波由一种介质传到另一种介质时，频率变大 D．以上说法均不正确 ‎ 2．关于波长的下列说法中正确的是( ) ‎ A．在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长 B．在一个周期内介质的质点所走过的路程等于波长 C．波长等于在波的传播方向上两相邻的对平衡位置的位移始终相同的质点间距离 D．只要机械波传播的介质相同，波长一定相同 ‎3．关于波长，下列说法中正确的是(　　)‎ A．在一个周期内，沿着波的传播方向，振动在介质中传播的距离是一个波长 B．两个相邻的、在振动过程中运动方向总是相同的质点间的距离是一个波长 C．一个周期内介质质点通过的路程是一个波长 D．两个相邻的波峰间的距离是一个波长 ‎4．下列对波速的理解正确的是(　　)‎ A．波速表示振动在介质中传播的快慢B．波速表示介质质点振动的快慢 C．波速表示介质质点迁移的快慢 D．波速跟波源振动的快慢无关 ‎5．关于公式v＝λf，正确的说法是(　　)‎ A．v＝λf适用于一切波 B．由v＝λf知，f增大，则波速v也增大 C．v、λ、f三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有f D．由v＝λf知，波长是‎2 m的声音比波长是‎4 m的声音传播速度小 ‎6．一列简谐波在两时刻的波形如图中实线和虚线所示，由图可确定这列波的(　　)‎ A．周期 B．波速 C．波长 D．频率 ‎7．一简谐横波以‎4 m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t＝0时的波形如图9－2所示，则(　　)‎ A．波的周期为1 s B．x＝0处的质点在t＝0时向y轴负向运动 C．x＝0处的质点在t＝ s时速度为零 D．x＝0处的质点在t＝ s时速度值最大 ‎8．如图9－3所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位置的质点起振时间比a位置的质点晚0.5 s，b和c之间的距离是‎5 m，则此列波的波长和频率应分别为(　　)‎ A．‎5 m,1 Hz B．‎10 m,2 Hz C．‎5 m,2 Hz D．‎10 m,1 Hz ‎9．如图9－4所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距‎14.0 m，b点在a 4‎ 点的右方。当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正向最大时，b点的位移恰为零，且向下运动；经过t＝1.00 s后，a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负向最大。则这列简谐横波的波速可能等于(　　)‎ A．‎4.67 m/s B．‎6 m/s C．‎10 m/s D．1‎4 m/s ‎10．在O点有一波源，t＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波。t1＝4 s时，距离O点为‎3 m的A点第一次达到波峰；t2＝7 s时，距离O点为‎4 m的B点第一次达到波谷。则以下说法正确的是(　　)‎ A．该横波的波长为‎2 m B．该横波的周期为4 s C．该横波的波速为‎1 m/s D．距离O点为‎5 m的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s末 ‎ 11．如图9－9所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形图象，虚线是0.2 s后它的波形图象，则这列波可能的波速为多大？‎ ‎13．如图9－10所示，一列向右传播的简谐横波，波速大小为0.‎6 m/s，P质点的横坐标x＝‎0.96 ‎m。从图中状态开始计时，求：‎ ‎(1)经过多长时间，P质点第一次到达波谷？‎ ‎(2)经过多长时间，P质点第二次到达波峰？‎ ‎(3)P质点刚开始振动时，运动方向如何？‎ 4‎ 教学效果分析： ‎ ‎ ‎ 4‎