波長(zhǎng)頻率和波速1

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1、 第十二章 第三節(jié)：波長(zhǎng) 頻率和波速 【本章課標(biāo)轉(zhuǎn)述】 通過(guò)觀察， 認(rèn)識(shí)波是振動(dòng)傳播的形式和能量傳播的形式。 能區(qū)別橫波和縱波。 能用圖像描述橫 波。理解波速、波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系。 了解惠更斯原理，能用其分析波的反射和折射。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)波的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)感受多普勒效應(yīng)，解釋多普勒效應(yīng)的原因。列舉多普勒效應(yīng)的應(yīng)用實(shí)例。 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、知道什么是波長(zhǎng)、頻率和波速。 2、理解波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系。 3、了解決定波長(zhǎng)、頻率和波速的因素。 【學(xué)習(xí)過(guò)程】 **** 第 1 課時(shí) **** 本節(jié)學(xué)習(xí) 波長(zhǎng)

2、、頻率和波速的概念 ．．．． ．．．．．．．．．．． 探究點(diǎn)一：波長(zhǎng) 1、在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)__ ，叫做波長(zhǎng) 。用 λ表示，單位：米 2、從波的形狀角度， 在橫波中，兩個(gè) ______ __或兩 個(gè) ___ _之間的距離等于波長(zhǎng)；在縱波中，兩個(gè) _ __或兩個(gè) __ ______之間的距離等于波長(zhǎng)。 3、從波傳播的角度：經(jīng)過(guò) ，振源的振動(dòng)形 式在介質(zhì)中傳播的距離等于 ；而從波形平移的角度看， 經(jīng)過(guò)一個(gè)周期， 波的圖象 在介質(zhì)中推進(jìn)的距離等于 。 4、能否把定義中的 “相鄰 ”、 “

3、相位總是 ”二字去掉？為什么？ 相距一個(gè) （或整數(shù)個(gè)） 波長(zhǎng)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移在任何時(shí)刻都 相等，而且振動(dòng)速度的大小 和方向也相同，即相距一個(gè)（或整數(shù)個(gè)）波長(zhǎng)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在任何時(shí)刻振動(dòng)狀態(tài)都 相同 。 相距半個(gè)波長(zhǎng)（或奇數(shù)個(gè)）呢？ 波長(zhǎng)反映了波在空間上的周期性。 探究點(diǎn)二： 周期和頻率 ．．．．． ．．．．． 1、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  和頻率，這個(gè)周期或頻率也叫做 ________的周期或頻率，分別用 ________和 ________表示。

4、 2、波的周期和頻率由 ________的周期和頻率決定。在一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，振動(dòng)在介質(zhì)中傳 播的距離等于 ________。 深度理解： 為什么波動(dòng)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的周期或頻率是相同的且等于波源的周期或頻率？ 探究點(diǎn)三： 波速 （閱讀課本 P29 完成下面填空） ．．．．． ．． ．．．．． ．．．．．．．．．． 波速是指機(jī)械波在介質(zhì)中 ________的速度， 而不是介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的 ________速度，所以波速等于 ________ 與________的比值。其公式為 ____ ____，這兩個(gè)關(guān)系式雖然是由機(jī)械波得到的。但 它

5、也適用于后面要學(xué)習(xí)的 ________和 _ _______。機(jī)械波在介質(zhì)中的傳播速度由________的 性質(zhì)決定，在不同的介質(zhì)中，波速 ________，波速還與 ________有關(guān)。 練習(xí)：學(xué)習(xí) P30 頁(yè)例 1 回答下列問(wèn)題 當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另外一種介質(zhì)時(shí)，波的波速 ______，頻率或周期 ______，波長(zhǎng) ______。 （填變化或不變） 同一類型的機(jī)械波（例如不同頻率的聲波）在同一種介質(zhì)中傳播的速度 ______。（填 “相同 ” 或 “不同 ”） 課堂練習(xí)： 一列波沿直線傳播， 某時(shí)刻的波形圖如圖所示， 處在平衡

6、位置上的 a 質(zhì)點(diǎn)，與坐標(biāo)原點(diǎn)相距 0.6m ，a 正向上運(yùn)動(dòng)，再經(jīng) 0.02s， a 將第一次到達(dá)波峰，求： （ 1）該波的傳播方向； （ 2）該波的 周期；（ 3）該波的波速。 y 反饋練習(xí)： 1．關(guān)于公式 ν =λ，f正確的說(shuō)法是 [ ] o a x A ． ν =λ適f用于一切波 B ．由 ν =λ知f， f 增大，則波速 ν也增大 C．由 ν、λ、 f 三個(gè)量中，對(duì)同一列波來(lái)說(shuō)，在不同介質(zhì)中傳播時(shí)保持不變的只有 f D ．由 ν =λ知f，波長(zhǎng)是 2m 的聲波比波長(zhǎng)是 4m 的聲波傳播速度小 2 倍 2

7、．圖 1 所示是一列波的波形圖，波沿 x 軸正向傳播，就 a、 b、 c、 d、e 五個(gè)質(zhì)點(diǎn)而言，速度為 正，加速度為負(fù)的點(diǎn)是 [ ] A ． b B ． a C． d D ． c E． e 3．圖 2 所示是一列橫波在某一時(shí)刻的波形圖， 已知 D 點(diǎn) 第 1 頁(yè) 此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，則 [ ] A ．波向左傳播 B ．質(zhì)點(diǎn) F 和 H 的運(yùn)動(dòng)方向相同 C．質(zhì)點(diǎn) B 和 D 的加速度方向相同，而速度方向相反 D．質(zhì)點(diǎn) G 比 H 先回到平衡位置 4

8、．圖 3 所示是一列向右傳播的橫波在 t=0 時(shí)刻的波形圖，已知此波的 波速為 2.4m／s，則此波傳播的過(guò)程中，坐標(biāo)為（ 0． 9， 0）的質(zhì)點(diǎn)到 t=1s 時(shí)，所通過(guò)的路程為 [ ] A ． 2.56m B ．2.4m C． 0.16m D． 0.02m 5．有一列向左傳播的橫波，某一時(shí)刻的波形如圖 4 所示，可知這一時(shí) 刻 P 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向是 [ ] A ． y 的正向 B． y 的負(fù)向 C． x 的負(fù)向 D．沿曲線向左上方 6．在波的傳播方向上，兩質(zhì)點(diǎn) a、b 相距 1.05m，已知當(dāng) a 達(dá)到最大位 移時(shí)， b 恰好在平衡位置，

9、若波的頻率是 200Hz ，則波的傳播速度可能是 [ ] A ． 120m／ s B． 140m／s C． 280m／ s D．420m／ s 7．圖 5 所示是某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像及由此質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)而激起的波的某時(shí)刻的波形圖，下述說(shuō)法中正 確的是 [ ] A ．乙是振動(dòng)圖像，甲是波動(dòng)圖像 B．由圖像可知，振幅是 2cm，周期是 0.4，波長(zhǎng)是 0.4m C． P 質(zhì)點(diǎn)在此時(shí)刻的速度方向?yàn)檎ㄔ促|(zhì)點(diǎn)在 0.2s 時(shí)速度方向?yàn)樨?fù) D．這列波的速度是 1m/s 8．一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，圖象如圖 6 所示，由圖可知 [ ] A ． 4s 末速度為零，

10、加速度負(fù)向、最大 B． 4s 末振子的位移為 -0.02m C．振動(dòng)周期是 5s，振幅是 0.02m D． 1s 末，振動(dòng)物體的速度為正向最大 9．一列波以速率 v 傳播，如圖 7 所示， t1 時(shí)刻的波形的實(shí)線， t 2 時(shí)刻的波形為虛線，兩時(shí)刻之差 t1-t 2=0.03s ，且小于一個(gè)周期 T，有下列各組判斷中，可能正確的是： [ ] A ． T＝ 0． 12s，v=100m ／ s B． T ＝0.04s， v＝ 300m／ s C． T＝ 0.12s， v＝300m／ s D． T ＝0． 04s， v=100m ／ s 

11、10．一列橫波在向右傳播過(guò)程中， a 和 b 兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻處于如圖 8 所示的位置，其中 b 在 平衡位置， a 在最大位移處，在波的傳播方向上， a、 b 兩質(zhì)點(diǎn)相距 35cm，且大于一個(gè)波長(zhǎng)而小 于兩個(gè)波長(zhǎng)，則該波波長(zhǎng)可能為 ____ ，畫(huà)出相應(yīng)波形圖． 11．一列波的波速為 0.5m／s，某時(shí)刻的波形圖如圖 10 所示，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間（小 于一個(gè)周期）后波形如細(xì)線所示，這段時(shí)間可能是 ____s 或____s． 三、計(jì)算題 12．一列波沿 +x 軸方向傳播， 當(dāng) x1=10m 的 A 點(diǎn)位于波峰時(shí)， x2=140m 的 B 點(diǎn)位于波谷，在 A 、B 之間有 6 個(gè)波峰，振源的振動(dòng)周期為 0.2s， 求： （ 1）波的速度； （ 2） B 點(diǎn)從波谷開(kāi)始經(jīng)多少時(shí)間位于波峰？ 13．如圖 11 所示，實(shí)線為 t1=0 時(shí)刻的圖象，虛線為 t2=0.1s 時(shí)刻的波形，求： （ 1）若波的傳播方向?yàn)? +x 方向，波速多大； （ 2）若波的傳播方向?yàn)? -x 方向，波速多大； （ 3）若波速為 450m／s，波沿什么方向傳播． 第 2 頁(yè)