《波長(zhǎng)、頻率和波速》.ppt

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12.3 波長(zhǎng)、頻率和波速,1、根據(jù)三角函數(shù)的周期特點(diǎn)理解波長(zhǎng)的含義， 能從波的圖像中求出波長(zhǎng)； 2、根據(jù)函數(shù)圖像的周期性理解波的周期，并能理解波長(zhǎng)、頻率、波速的物理意義； 3、結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)能應(yīng)用 進(jìn)行計(jì)算和分析有關(guān)問題．,機(jī)械波在高考中出現(xiàn)的頻率幾乎100%，命題頻率最高的知識(shí)點(diǎn)是波的圖像、波長(zhǎng)、波速、與頻率的關(guān)系。因此這些內(nèi)容要做到重點(diǎn)理解和掌握。題型多以選擇為主，也有解答題。,已知波的傳播方向，怎樣判定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向？,前帶后法、上下坡法、垂直法和逆向法,哪些點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)完全一致？,注意,,,,,,,,,6和2、5和1、4和0,,1. 定義: 在波動(dòng)中，對(duì)平衡位置的位移總是相等的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離叫做波長(zhǎng)， 用 λ 表示 。,波長(zhǎng),2. 物理意義 ：,反映了波動(dòng)在空間上的周期性。,3. 說明：,（1）“總是相等”的含義是“任何時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移的大小和方向總是相等?！? （2）注意 “相鄰”二字的正確理解。,閱讀課本p29頁(yè),（3）同相點(diǎn):相距為波長(zhǎng)整數(shù)倍(nλ)的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)完全相同,稱同相點(diǎn)。 反相點(diǎn):相距為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍 (2n+1)λ/2的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)完全相反，稱反相點(diǎn)。,周期和頻率,定義：,波源或各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期（或頻率）就是波的周期（或頻率）。,2. 說明,（1）同一種波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)周期（或頻率）保持不變 （2）每經(jīng)過一個(gè)周期的時(shí)間波就沿傳播方向傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離。 （3）每經(jīng)歷一個(gè)周期，原有的波形圖不改變。,波源（質(zhì)點(diǎn)）作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，在它的帶動(dòng)下，介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)先后從平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。這種狀態(tài)在介質(zhì)中就由近及遠(yuǎn)地向前傳播出去。由此我們看到，波的傳播是有一定速度的。,波速,單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)所傳播的距離叫做波速。,描述的是振動(dòng)形式在介質(zhì)中傳播的快慢程度。,定義：,2. 物理意義 ：,（1）波速的大小由介質(zhì)決定,3. 說明：,（2）波的性質(zhì)由頻率決定,波速的特點(diǎn),波速的大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定，同一列波在不同介質(zhì)中傳播速度不同． 波在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播的，即波向外傳播的是振動(dòng)形式，而不是將質(zhì)點(diǎn)向外遷移． 波速與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度不同；波速在同種均勻介質(zhì)中是某一定值，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的大小和方向都是隨時(shí)間改變的。,課本p29頁(yè)，例如聲波在00C的空氣中的傳播速度為340m/s，在水中的傳播速度為1450m/s，而在鋼鐵中的速度達(dá)到4900m/s,波速等于波長(zhǎng)和頻率的乘積. 經(jīng)過一個(gè)周期，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng).,波長(zhǎng)、周期（頻率）和波速的關(guān)系,波在介質(zhì)中傳播的速度等于波傳播的距離與所用時(shí)間的比值,,當(dāng)s=λ、t=T時(shí)代入有,波速由介質(zhì)決定，與波的頻率、質(zhì)點(diǎn)的振幅無(wú)關(guān),波的頻率只取決于波源，與波速、波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。波在傳播過程中、從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)頻率不變。,波長(zhǎng)則決定于v和T。波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)波速發(fā)生變化，周期不變，波長(zhǎng)發(fā)生變化；波在同一介質(zhì)中傳播，當(dāng)周期發(fā)生變化，波長(zhǎng)也發(fā)生變化。,1．波速由什么決定？,2．頻率由什么決定？,3．波長(zhǎng)由什么決定？,波長(zhǎng)、頻率、波速的決定因素,1.當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，保持不變的是( ) A. 波長(zhǎng) B. 頻率 C. 波速 D. 傳播方向,B,小試牛刀,2、下列關(guān)于波速的正確說法是（ ） A. 反映了振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的快慢 B. 反映了介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢 C. 波速由介質(zhì)決定，與波源無(wú)關(guān) D. 反映了介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)遷移的快慢,AC,某列波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)的波形圖如圖所示，已知在t=0.6秒時(shí)A點(diǎn)正好第三次出現(xiàn)波峰，則波的周期為多少？波傳到P點(diǎn)所需的時(shí)間為多少？P點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間是多少？,挑戰(zhàn)自我 走近高考,周期T=0.3s,波傳到P點(diǎn)的時(shí)間為t1=0.45s,P點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間為t2=0.675s,下圖中的實(shí)線是一列正弦波在某一時(shí)刻的波形曲線。經(jīng)0.5s后，其波形如圖中的虛線所示。設(shè)該波的周期T大于0.5s。,挑戰(zhàn)自我 走近高考,,1,2,3,,,,1）如果波是向左傳播的，波速是多大？ 周期是多大？ 2）如果波是向右傳播的，波速是多大？ 周期是多大？,,ｔ秒時(shí)的波形,,ｔ＋0.5秒時(shí)的波形,挑戰(zhàn)自我 走近高考,解答： 1、如果波向左傳播，波形向左移動(dòng),2、如果波向右傳播，波形向右移動(dòng),解法二：（1）如果波是向左傳播的， 應(yīng)有Δt=（n+1/4）T 所以 T=4Δt/(1+4n) 由式 v=λ/T 得 當(dāng)n=0時(shí)，T1=2s, v1=0.12m/s,（2）如果波是向右傳播的， 應(yīng)有Δt=（n+3/4）T 所以 T=4Δt/(3+4n) 由式 v=λ/T 得 當(dāng)n=0時(shí)，T1=0.67s, v1=0.36m/s,這節(jié)課我學(xué)到了什么？,波長(zhǎng)： 周期和頻率： 波速： 波長(zhǎng)、周期和波速的關(guān)系：,1、課本p31頁(yè)：2、3題 （初級(jí)） 2、步步高練習(xí)冊(cè)p87頁(yè)：題組一、 題組二 （中級(jí)） 3、步步高練習(xí)冊(cè) p88頁(yè)：題組三 （高級(jí)）,1. 如圖4位某一簡(jiǎn)諧波的波形圖，傳播方向向右。已知波形曲線在5s內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)10次，則波長(zhǎng)為 ，波速為 ，周期為 ，頻率為 。,,4m,0.5s,2HZ,8m/s,2、 繩上有一簡(jiǎn)諧橫波向右傳播，當(dāng)繩上某一質(zhì)點(diǎn)A向上運(yùn)動(dòng)到最大位移時(shí)，在其右方相距0.30m的質(zhì)點(diǎn)B剛好向下運(yùn)動(dòng)到最大位移.已知波長(zhǎng)大于0.15m，則該波的波長(zhǎng)等于多少？,0.6m 或0.2m,