课题研究 (2)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 波长、频率和波速,高二 物理组,王 爽,4-16,5-17,6-18,7-19,1-13,2-14,3-15,-25,-26,-27,1,、定义：在波动中，,振动相位总是相同,的两个,相邻质点,间的距离，叫做波长,。,振动相位总是相同的质点，位移、加速度、速度、回复力、周期和频率也是相同的,一、波长,练习,如图所示，该图是一列向右传播的简谐波在某一时刻的波动图象。两条虚线表示的是关于,x,轴对称的线。,Y/cm,X/m,O,P,1,P,2,P,3,P,4,P,5,P,6,P,7,P,8,P,9,P,10,P,11,P,12,P,1,、,P,2,之间的距离是一个波长吗？为什么？,P,2,、,P,3,之间的距离是一个波长吗？为什么？,P,1,、,P,9,之间的距离是一个波长吗？为什么？,v,2,、找波长的方法：,（,1,）振动相位总是相同的相邻质点之间的距离等于一个波长。,（,2,）横波：两个相邻波峰,(,或波谷,),间的距离等于一个波长。,纵波：两个相邻密部,(,或疏部,),间的距离等于一个波长。,（,3,）从图象中看，一个完整的波形平衡位置间的距离等于一个波长。,（,4,）振动步调总是相同的两个质点平衡位置间的距离,x=,n,（,n=1,、,2,、,3,）,振动步调总是相反的两个质点平衡位置间的距离,x=,n,+,（,n=0,、,1,、,2,）,2,（,5,）当波源振动一个周期时，波传播了一个波长。,Y/cm,X/m,O,P,1,P,2,P,3,P,4,P,5,P,6,P,7,P,8,P,9,P,10,P,11,P,12,v,a,b,c,d,e,f,因为每个质点都在做,受迫振动,，所以每个质点的振动周期和频率与波源的周期和频率是一样的。,波的周期（频率）=波源周期（频率）,当波从一种介质进入另一种介质时，频率不变。,二、周期,f,T,频率,1,、定义：波在介质中传播的距离与所用时间的比值，叫做波速。,三、波速,v,2,、定义式：,V=,X,t,同一种类的波在同一均匀介质中的波速相同,同一种类的波在不同介质中的波速并不相同,波速取决于介质的性质,0,时几种介质中的声速（,m/s,）,空气,332,玻璃,5000,6000,水,1450,松木,约,3320,铜,3800,软木,430,530,铁,4900,橡胶,30,50,四、波长、周期（频率）和波速的关系,V=,=,X,t,T,=,例,1,、判断下列说法是否正确？,（,1,）波长等于横波中波峰与波峰（或波谷与波谷）间的距离,（,2,）在一个周期内介质的质点走过的路程等于波长,（,3,）,波的频率由波源决定，与介质无关，与波速无关,（,4,）经历整数个周期波形重复出现,（,5,）波速反映了振动在介质中传播的快慢,（,6,）波速反映了介质中质点振动的快慢,（,7,）波速反映了介质中质点迁移的快慢,（,8,）声波由空气传到钢轨中时频率变小，波长变小,实 战 演 练,实 战 演 练,例,2,、如图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线。经,0.5s,后，其波形如图中虚线所示。,求：（,1,）当波向左传播时，该波的波速是多大,?,（,2,）当波向右传播时，该波的波速是多大,?,X/cm,Y/cm,0,12,24,36,48,X/cm,Y/cm,0,12,24,36,48,（,1,）,波向左传播,时,1,2,x,V=,t,=,=,0.12+0.48n(m/s),V=,T,0.12+0.48n,(m/s),=,=,（,n=0,、,1,、,2,）,T+,nT,=0.5,4,1,2,1+4n,s,T=,（,n=0,、,1,、,2,）,0.24,2,1+4n,+n,0.5,4,1,X/cm,Y/cm,0,12,24,36,48,（,2,）,波是向右传播,时,1,2,3,=,=,0.36+0.48n(m/s),（,n=0,、,1,、,2,）,x,V=,t,V=,T,0.36+0.48n,(m/s),=,=,T+,nT,=0.5,4,3,2,3+4n,s,T=,（,n=0,、,1,、,2,）,0.24,2,3+4n,+n,0.5,4,3,实 战 演 练,【,练习,】,如图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线。经,0.5s,后，其波形如图中虚线所示,设该波的周期 大于,0.5s,波速是多大,?,波的周期是多大,?,X/cm,Y/cm,0,12,24,36,48,X/cm,Y/cm,0,12,24,36,48,（,1,）如果,波是向左传播,的，波速是多大,?,波的周期是多大,?,分析,根据题意，这列波的周期大于,0.5s,，所以经过,0.5s,的时间，这列波传播的距离,不可能大于一个波长,.,当波向左传播时，图中的波峰,1,只能到达波峰,2,，而不可能向左到达更远的波峰,.,1,2,已知传播的时间为,t,0.5s,，由图可以知道波的传播距离,x=0.06m,V,=,T,V,=,x,t,=,0.06,0.5,=,0.12m/s,0.24,T=,v,0.12,=,=,2.00s,X/cm,Y/cm,0,12,24,36,48,（,2,）如果,波是向右传播,的，波速是多大,?,波的周期是多大,?,1,2,3,V,=,T,V,=,x,t,=,0.18,0.5,=,0.36m/s,0.24,T=,v,0.36,=,=,0.67s,小 结,波长：,在波动中，,振动相位总是相同,的两个,相邻质点,间的距离,波速：,波在介质中传播的距离与所用时间的比值,波速取决于,介质的性质,三者的关系：,V=,T,=,周期、频率：,各个质点的周期、频率相同,波的周期、频率取决于,波源周期、频率,作 业,课后,31,页习题,3,、,4,谢谢大家！,实 战 演 练,例题：,某乐律,C,调“,la”,的频率为,f=440Hz,，试求这个乐音在空气中的波长和在水中的波长。（已知：空气中的声速为,332m/s,，水中的声速为,1450m/s,）,解：根据波速、频率、波长的关系,v=,f,，,可以求出波长,=,v/f,水,=v,水,/f,水,气,=v,气,/f,气,=1450/440=3.3m,=332/440=0.75m,第三节 波长、频率和波速,经过四分之一个周期，振动在介质中的传播的距离等于一个波长的四分之一。,经过半个周期，振动在介质中的传播的距离等于半个波长,经过一个周期，振动在介质中的传播的距离等于一个波长,实 战 演 练,例,1,：,下列说法是否正确？,A,、女生声音的频率往往高于男生，所以当两个人同时读课文时，先听到女生的声音，后听到男生的声音。,B,、声波从空气传到水里，频率变大了。,C,、声波从空气传到水里，波长变长了。,D,、频率越高，波长越小。,练习,1.,当波从一种介质进入另一种介质时，保持不变的是：,A,、波长,B,、频率,C,、波速,D,、传播方向,B ,例,3.,关于波长，下列说法正确的是：,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，介质质点所走过的路程等于波长。,C,、横波波长，等于横波中波峰与波峰（或波谷与波谷）,之间的距离。,D,、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。,A C D,例,4.,关于波速，下列说法正确的是：,A,、反映振动在介质中传播的快慢,B,、反映了介质中质点振动的快慢,C,、反映了介质中质点迁移的快慢,D,、波速由介质决定与波源振动的频率关系,A D ,例题,:,如图在一条直线上有三点,S,、,M,、,N,，,S,为波源，距,M,点为,12m,，距,N,点为,21m,由于波源,S,的振动在直线上形成一列横波，其波长为,8m,，,波速为,4m/s,，,下列说法中正确的是（）,A,M,点先开始振动，,N,点后振动，振动时间相差,2.25s,，,但振动周期都为,2s,B,M,点在最高点时，,N,点在平衡位置以上向下振动,C,M,点在最高点时，,N,点在平衡位置以上向上振动,D,振动过程中,M,、,N,两点的位移有可能在某时刻相同,解析：,由,v,=,/,T,得,T=,/,v=,8/4,=,2s,，,由于,S,为波源，波向右传播，由,v=,s,/,t,，,得波从,M,传到,N,的时间,t,=,s,/,v=,2.25s,，则,A,对,;,M,、,N,相距,9m,则,N,点的振动与,M,点后,1m,的质点的振动完全相同，当,M,点在最高点时，,M,点后,1m,的质点已过了平衡位置向最高点运动，则,N,点也在平衡位置上方向上振动，则,C,对,B,错,;,实际振动过程中任意两点的位移都有可能相同，因为当这两点的中间点处于最大位移时，此两点的位移就相同，则,D,对,.,所以，正确选项为,A,、,C,、,D,小 结,波长：,在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个,相邻质点,间的距离,波速：,波在介质中传播的速度；数值上等于波长与频率的乘积。,波速取决于介质的性质,频率：各个质点的频率相同,波的频率取决于波源频率,三者的关系：,V=,T,=,作 业,1,、课后习题,4,、,5,、,6,2,、认真填写优化设计上本节 的习题。,例,4,、声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度，则当声音由空气传到钢轨中时（）,A,、,频率变小，波长变大,B,、,波长变小、频率变大,C,、,频率不变，波长变大,D,、,频率不变，波长变小,实 战 演 练,C ,例,2,、关于波的频率和周期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,、,声波由空气传到钢轨中时频率变小,D,、,经历整数个周期波形重复出现,实 战 演 练,A,B D,例,3,、关于波速下列说法中正确的是,A,、,反映了振动在介质中传播的快慢,B,、,反映了介质中质点振动的快慢,C,、,波速由介质决定,与波源无关,D,、,反映了介质中质点迁移的快慢,实 战 演 练,A C,例,4,、关于公式,=f,，下列说法中正确的是：,A,、公式说明提高波源的频率,f,，它激发的波的波速也增大,.,B,、公式中,、,f,、,三个量，对同一机械波在通过不同介质时，只有,f,不变，而,与,成正比。,C,、公式中,、,f,、,三个量，对同一种类的不同机械波在通过同一介质时，,不变，,与,f,成反比。,D,、公式,=f,适用于一切波。,B C D ,实 战 演 练,实 战 演 练,例,5,：如图所示，一列简谐波在某一时刻的波形曲线。做出向左经四分之一周期和向右经四分之三周期的波形图。,X/cm,Y/cm,0,12,24,36,48,例2,如图所示是一列向右传播的横波在,t=0,时刻的波形图。此波波速为,2.4m/s,，,则波传播过程中坐标为（,0.9,，,0,）的质点到,t=1s,时所通过的路程是,A,、,2.56m,B,、,2.4m,C,、,0.16m,D,、,0.02m,5,、,波动的周期性特点,质点振动路程的周期性,:,传播距离的周期性,:,传播时间的周期性,:,传播速度的多解性,:,S=n4A+S(n=0,1,2,3,),其中,A,为振幅。,S,为不足一次全振动通过的路程,X=n,+X(n=0,1,2,3,),其中,X,为不足一个波长的部分,t=nT+t(n=0,1,2,3,),其中,T,为周期。,t,为不足一个周期的部分,例3,如图所示，某时刻的波形图像为图中的实线，经过一段时间后，其波形线虚线图像所示，若已知波速为,0.5m/s,，,则这段时间可能是（其中,n=0,1,2,3,）,A,、,0.5s B,、,1.5s,C,、,4(n+1/4)s D,、,4(n+3/4)s,例,4,在波速方向上,波中两质点,a,和,b,平衡位置间距为,1.05m,当,a,到达最大位移时,b,恰在