人教版 (新课标)选修33 波长、频率和波速学案

               12、3 波长、频率和波速      

【知识目标】

1、知识与技能：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。

2、过程与方法：小组合作探究，大胆拓展质疑

3、情感态度与价值观：以积极的热情投入学习，体验成功的快乐。

【基础知识】

一、  波长（λ）

1、定义：在波动中，           总是相同的两个         质点间的距离。

2、特征：在横波中，两个     波峰或两个       波谷之间的距离等于波长。在纵波中，两个      密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长。

二、周期（T）和频率（f）

 1、定义：等于波上各质点的         （或频率）。

 2、规律：在波动中，各个质点的振动周期（或频率）是         的，它们都等于         的振动周期（或频率）。

 3、关系：周期T和频率f互为       ，即f=1/T

 4、时空关系：在         的时间内，振动在介质中传播的距离等于一个波长。

三、波速（v）

 1、定义：机械波在介质中传播的速度。波速等于     和      的比值。

 2、定义式：v =       ，它又等于波长和频率的乘积，公式为v =     。这两个公式虽然是从机械波得到的，但也适用于电磁波。

 3、决定因素：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，波速一般不同，另外，波速还与      有关。

四、波的多解问题及处理方法

 1、造成波动问题多解的主要原因

  （1）周期性（时间和空间）

  （2）双向性（传播和振动）

 2、波动问题的几种可能性

  （1）质点达到最大位移处，则有正、负两种可能性。

  （2）质点由平衡位置开始振动，则有起振方向向上、向下两种可能性。

  （3）只告诉波速不指明方向，应考虑正、负两个方向传播。

  （4）只给出两时刻的波形，则有多次重复出现的可能性。

【基础训练】

1、  关于波的周期下列说法正确的是：

A、  质点的振动周期就是波源的周期

B、  波的周期是由波源驱动力的频率决定的

C、  波的周期与形成波的介质的密度有关

D、  经历整数个周期波形图重复出现，只是波峰向前移动了一段距离

2、  对于公式v=λf的理解，以下说法中正确的是：

A、  由v=λf可知，波速与频率成正比

B、  波速v由介质决定，频率f由振源决定

C、  当波由一种介质进入另一种介质时，频率不变，波速、波长变化

D、  公式v=λf适用于横波，不适用于纵波

3、  简谐波在给定的介质中传播时，下列说法正确的是：

A、  振幅越大，则波传播的速度越快

B、  振幅越大，则波传播的速度越慢

C、  在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长

D、  振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短

4、  如图所示，一列简谐波沿x轴正方向传播，t=0时，该波传播到x轴上的质点B，质点A在负的最大位移处，在t=0.6s时，质点A第二次出现在最大位移处，则：

A、  该波的周期为0.3s

B、  该波的波速为5m/s

C、  在t=0.6s时，质点C在平衡位置处且向上运动

D、  在t=0.6s时，质点C在平衡位置处且向下运动

5、  一机械波相隔时间t的两个时刻的波形图分别是下图中的实线和虚线，若波速为1m/s，那么t值可能是：

A、1s        B、2s

C、3s        D、4s

6、图中实线和虚线分别表示一列机械波在传播方向上相距3m的两质点P和Q的振动图像，该波的波长可能为：

   A、3/4m      B、4/3m

   C、4/5m      D、5/4m

7、一列波先后通过相距4m的A、B两点，用时0.01s，已知A、B两质点运动方向始终相反，问：

   （1）这列波的波速是多少？

   （2）这列波的的最小频率是多少？

【合作探究】

8、一列横波在x轴上传播，t1=0和t2=0.005s时的波形图是下图中实线和虚线，

   （1）设周期大于0.005s，求波速。

   （2）设周期小于0.005s，并且波速为6000m/s，求波的传播方向。

9、在某介质中形成的一列机械波，t=0时刻波形图如下图，若波沿x轴正方向传播，零时刻刚好传到A，且再经过0.6s，P点也开始起振。

   （1）求该列波的周期T

   （2）从t=0时起P点第一次达到波峰为止，O点所经历的路程为多少？

【小结】