高中物理选择性必修一优质课公开课3.2.pptx

2．波速与波长、频率的关系;;课标要求

1.知道波长的概念及其物理意义．

2．知道波传播的周期(频率)，理解周期(频率)与质点振动周期(频率)的关系．

3．理解波在传播过程中的特点．

4．理解波长、波速和周期之间的关系，会用公式v＝λf解答问题．;思维导图;必备知识·自主学习;一、波长、振幅和频率

1．波长

(1)定义：沿波的传播方向，任意两个相邻的________的质点之间的距离(包含一个“_________”)，叫作波的波长，常用____表示．

(2)横波中任意两个相邻的__________的距离就是横波的波长；同样，纵波中任意两个相邻的__________之间的距离就是纵波的波长．

;[导学1]

在波的传播方向上，同相振动点间的距离一定等于波长的整数倍．

?

[举例]

大声说话比小声说话时声波的振幅大．;?;?;

[导学2]

(1)介质中各质点的振动是一种变加速运动，但波的传播是匀速的．

(2)波长由波速和频率共同决定，波从一种介质进入另一种介质时，波的频率不变，但波速和波长会发生变化．;关键能力·合作探究;探究点一对波长、频率和波速的理解及应用

导学探究

(1)某时刻，两个相邻的、位移相等的质点间的距离等于波长吗？

(2)波在一个周期内传播的距离是一个波长，那么在一个周期内质点通过的路程是否为一个波长？为什么？;?;3．波的空间周期性

(1)相隔距离为一个波长的整数倍的两质点，振动情况完全相同，且离开平衡位置的位移“总是”相同，振动速度大小和方向也“总是”相同，因而波长显示了波的空间周期性．

(2)相隔距离为半波长的奇数倍的两质点的振动情况完全相反，即在任何时刻它们的位移大小相等、方向相反，速度也是大小相等、方向相反，会同时一个在波峰、一个在波谷或同时从相反方向经过平衡位置．;典例示范

例1(多选)关于波长，下列说法正确的是()

A．一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长

B．在一个周期内某个质点所走过的路程等于波长

C．在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长

D．在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长;

解析：一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长，在波的???播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长，A、C正确；在一个周期内某个质点所走过的路程等于振幅的4倍，与波长无关，B错误；在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长，D正确．;素养训练1如图是一长软细绳，用手握住其一端上下抖动形成的某一时刻的部分波形，绳上a、b两点位置如图所示，相距l.假设抖动频率不变，不考虑能量损失，根据上述信息能确定以下物理量值的是()

A．波长B．波速C．周期D．振幅;

解析：由题意可知绳子形成波的波长为l，由于抖动的频率未知，所以波的周期无法确定，进而波速也无法确定，A正确，B、C错误；由于抖动的幅度未知，所以无法确定波的振幅，D错误．;

素养训练2一渔船停泊在岸边，若海浪的两相邻波峰的距离是12m，海浪的速度是6m/s，则渔船摇晃的周期是________s．;探究点二波速

导学探究

(1)波的传播速度取决于什么？不同频率的同种横波在同一种介质中的传播速度是否相同？

(2)当波从一种介质进入另一种介质时，波长、频率和波速哪个物理量保持不变？;归纳总结

1.频率、波长和波速间的定量关系及决定因素

(1)定量关系是v＝λf.

(2)频率、波长、波速的决定因素

尽管周期(或频率)与波速可由上面公式计算，但不能认为周期(或频率)由波长、波速决定；也不能认为波速由周期(或频率)、波长决定．因为它们都是确定的，其中波的周期(或频率)取决于波源的周期(或频率)．而波速由介质本身性质决定(一般说来，固体中波速较大，液体中次之，气体中波速最小)，不同频率的同类机械波在相同介质中传播速度相等，在不同介质中传播速度会不同．

;注意：①同频率的横波和纵波在相同介质中传播速度不相同．

②由公式可知：只要f、v其中一个发生变化，λ必然发生变化，而保持v＝λf的关系，故波长由波源和介质共同决定．

③如波由一种介质进入另一种介质时，其频率不变，都等于波源的振动频率，但波速和波长要发生变化．

2．波速与质点振动速度的区别

波速由介质的性质决定，与波的频率、质点的振幅无关，在同一种均匀介质中波速为一定值；波速与质点的振动速度是两码事，波速是振动形式匀速传播出去的速度，方向与波传播方向相同，质点的振动速度是质点在平衡位置附近振动时的速度，大小、方向均随时间改变．

波的传播过程就是振动状态的传播过程．根据Δx＝v·Δt便可求出某一振动状态传到空间某一位置所经历的时间．也可求出经Δt时间，波向前传播的距离(在波速v已知的情况下)．;典例示范

例2