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,欢迎进入物理课堂,第2节波速与波长、频率的关系,学习目标：1.理解波长、频率和波速的物理意义以及相互关系2会应用波的知识分析和解决问题重点难点：1.波长、频率、波速这三个物理量及这三个量间的关系2波的传播具有空间、时间上的周期性，易出现多解问题,第2节,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,课前自主学案,课标定位,课前自主学案,一、波长()1定义：在波动中，_总是相同的两个_质点间的距离，叫做波长，用表示2特征：在横波中，两个_或两个_之间的距离等于波长；在纵波中，两个_或两个_之间的距离等于波长,振动相位,相邻,相邻波峰,相邻波谷,相邻密部,相邻疏部,二、振幅(A)1定义：在波动中，各质点离开平衡位置的_距离，即其振动的振幅，也称为波的振幅2特征：机械波是机械振动的传播，振动的振幅_，波传播的能量_，_大小是波所传播能量的直接量度三、频率(f)1定义：在波动中，各个质点的振动频率是_的，它们都等于_的振动频率，这个频率也叫做波的频率2决定因素：波的频率由_的频率决定,最大,越大,越大,振幅,相同,波源,波源,倒数,四、波速1波速：波速是指机械波在介质中_的速度波速等于波长与周期的比值2波速公式：v_，它又等于_与_的乘积，公式为v_3决定波速的因素：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_当波从一种介质进入另一种介质时，波的_保持不变，波长发生_,传播,波长,频率,f.,介质本身,不同,频率,改变,思考感悟在波的传播中，既有波的传播速度，又有质点的振动速度，二者相等吗？提示：不相等，波速由介质决定，振动速度是质点在平衡位置附近振动的速度，大小、方向随时间改变,核心要点突破,一、决定波长、频率、波速的因素波的传播速度从公式上看，似乎任意一个量改变都会影响其他两个量，不少初学者易产生这样的误会，其实不然，影响这三个量的因素分析如下：1周期和频率，只取决于波源，而与v、无直接关系,2速度v取决于介质的物理性质，它与T、无直接关系，只要介质不变，v就不变，而与T、无关，反之如果介质变，v也一定变3波长则取决于v和T，只要v、T其中一个发生变化，其值必然发生变化，而保持vT的关系波从一种介质进入另外一种介质，波的频率不会发生变化，变化的是波长和波速,即时应用(即时突破，小试牛刀)1.在机械波中，关于公式vf，下列说法正确的是()Avf适用于一切波B由vf知，f增大，则波速v也增大Cv、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fD由vf知，波长是2m的声音比波长是4m的声音传播速度小2倍解析：选AC.公式vf适用于一切波，无论是机械波还是电磁波，A正确；机械波传播的波速仅由介质决定，所以B、D错误；对同一列波，其频率由波源决定，与介质无关，故C正确,二、波的多解问题1由于波在传播过程中体现出时间上和空间上的周期性，所以在问题的求解上往往出现多解，造成多解的原因主要有：(1)传播方向的双向性：题目中只告诉波速，不说传播方向，应考虑两个方向传播的可能性(2)时间的周期性：因每隔一个周期，波形就会重复一次，造成时间间隔t与周期T的关系不确定(3)空间的周期性：因相隔波长(或波长整数倍)的两个质点的运动状态完全相同，造成波的传播距离x与波长的关系不确定,2已知两个时刻的波的图像，求解波速的一般方法：(1)如果题目已知条件无任何限制，求出的波速应为两组解(2)如果题目已知条件中对波速或周期加了限制，则从两组解中分别求出有限个解(3)如果题目已知条件加了对波的传播方向的限制，则只能从一组解中求出符合题意的解,即时应用(即时突破，小试牛刀)2.一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点相距4.2m，b点在a点的右方，一列简谐波沿水平绳向右传播，波速为20m/s，波长大于2m某时刻，b点达到波峰位置，而a点正处于平衡位置且向上运动，则这列波的周期可能是()A0.12sB0.28sC0.168sD0.84s,课堂互动讲练,图221是一列简谐波在某一时刻的波形图像下列说法中正确的是(),图221,A质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同的B质点B、F在振动过程中位移总是相等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【精讲精析】从图像中可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零，由于波的传播方向是向右的，容易判断出质点A、E、I的速度方向是向下的，而质点C、G的速度方向是向上的，因而这五个点的位移不总是相同，所以选项A是错误的,质点B、F是处在相邻的两个波峰的点，它们的振动步调完全相同，在振动过程中位移总是相等的，故选项B是正确的质点D、H是处在相邻的两个波谷的点，它们的平衡位置之间的距离等于一个波长，所以选项C也是正确的虽然质点A、I在振动过程中位移总是相同，振动步调也完全相同，但由于它们不是相邻的振动步调完全相同的两个点，它们的平衡位置之间的距离不是一个波长(应为两个波长)，所以选项D是错误的【答案】BC,【方法总结】在理解波长的概念时，要注意切不可把“在振动中位移总是相等的质点”与“在振动中某一时刻位移相等的质点”混为一谈，另外还要注意“相邻”二字，不要把波长的概念理解为“是两个在振动中位移总是相等的质点间的距离”,在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图222甲所示一列横波沿该直线向右传播，t0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间t第一次出现如图222乙所示的波形则该波：,图222,(1)波长为多少？(2)质点振动的周期为多少？(3)波速为多少？【自主解答】(1)由图像可知：质点1、9是两个相邻的且振动情况总是相同的两个质点，它们的平衡位置之间的距离即为一个波长：即8L.,知能优化训练,本部分内容讲解结束,点此进入课件目录,按ESC键退出全屏播放,谢谢使用,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,同学们,来学校和回家的路上要注意安全,
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