辽宁省丹东宽甸县第一中学高中物理12.3波长频率和波速学案新人教版选修3_4.doc
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1、12.3 波长、频率和波速 【学习目标】1 知道什么是波长。2知道什么是波的频率(或周期),理解频率(周期)的意义。3知道什么是波速,理解波长、波速和周期之间的关系,会进行相关计算。【自主预习】一、波长()1、概念: 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 )1、波的周期(或频率): 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
2、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
3、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v300 m/s。已知x10.30 m和x20.90 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t0时刻的波形如图中的实线所示,t0.02 s时刻的波形如图1232虚线所示。若该波
4、的周期T大于0.02 s,则该波的传播速度可能是()A2 m/sB3 m/sC4 m/s D5 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t1.0 s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,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
5、、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3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4关于公式vf,正确的说法是()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2 m的声音比波长是4 m的声音传播速度小5一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6一简谐横波以4
6、 m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t0时的波形如图92所示,则()A波的周期为1 sBx0处的质点在t0时向y轴负向运动Cx0处的质点在t s时速度为零Dx0处的质点在t s时速度值最大7如图93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()A5 m,1 Hz B10 m,2 HzC5 m,2 Hz D10 m,1 Hz8如图94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
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