高一物理波长频率和波速2
第2课时(复习课)
一、教学目标:
1、通过本节课的复习,进一步熟悉描述波的几个物理量,掌握波长、频率和波速之间的关系。
2、利用波的图象和波长、频率、波速之间的关系解决实际问题,提高解决问题的能力。
二、重点难点:利用波的图象和波长、频率、波速之间的关系解决实际问题
三、教学方法:复习提问,讲练结合,学案导学
四、教 具:计算机、投影仪
五、教学过程
(一)知识回顾
1、什么是波长?理解波长的含义需要注意什么?
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,叫做波的波长。
(1)“位移总相等” 的含义是“每时每刻都相等”。
(2)位移总相等的两个质点,其速度也总是相等的。
(3)相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的;相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。
2、什么是波的周期?波的周期与介质有没有关系?
波源质点振动的周期(或频率)就是波的周期(或频率)。波的周期与介质无关。
3、什么是波速?对波速的理解需注意什么?
单位时间内振动所传播的距离叫做波速。即v=s/t
(1)波速的大小由介质的性质决定,同一列波在不同介质中传播速度不同。
(2)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的,即s=vt.
(3)波速和质点振动的速度有着完全不同的含义
4、波长、周期(或频率)和波速的关系怎样?
(1)v=λ/T
(2)v=λf
(二)例题精讲
【例1】. 已知在t 1时刻简谐横波的波形如图1中实线所示;在时刻t 2该波的波形如图1中虚线所示。t 2-t 1 = 0.02s求:
图1
⑴该波可能的传播速度。
⑵若已知T
解:⑴如果这列简谐横波是向右传播的,在t 2-t 1内波形向右匀速传播了(n +) λ,所1
3
1(n +) λ=100(3n+1)m/s (n=0,1,2,…);同理可得若该波是向左传播时,可能的波以波速v =t 2-t 1
速v=100(3n+2)m/s (n=0,1,2,…)
⑵P 质点速度向上,说明波向左传播,T
⑶“Q比R 先回到平衡位置”,说明波只能是向右传播的,而0.01s
【例2】在均匀介质中有一个振源S ,它以50HZ 的频率上下振动,如图2所示,该振动以40m/s的速度沿弹性绳向左、右两边传播。开始时刻S 的速度方向向下,试画出在t=0.03s时刻的波形。
图2
解:从开始计时到t=0.03s经历了1.5个周期,波分别向左、右传播1.5个波长,该时刻波源S 的速度方向向上,所以波形如下图所示。
【例3】如图3所示,在振幅为4cm ,频率为2.5Hz ,在0.2m 的点 的平面内有一沿轴正方向传播的简谐横波,波速为1m/s,时刻,点位于其平衡位置上方最大位移处,则距为
(A )在0.1s 时的位称是4cm (B )在0.1s 时的速度最大
(C )在0.1s 时的速度向下 (D )在0到0.1s 时间内的路程是
4cm
简析:任画一个时刻的横波波形图,然后将中的已知条件,如图4中的实线所示即为
形图向波的传播方向平移、的位置标出,使 、位置符合题时刻的波时刻的波形图,经过计算应将 ,即可知在0.1秒时刻的位置、速度、位移如图中的虚线所4
示,由此得出(B )、(D )正确。
(三)巩固练习
1、当波从一中介质进入另一种介质时,保持不变的物理量是
A 、波长 B 、波速 C 、频率 D 、周期
2、在波的传播过程中,下列说法正确的是
A 、没个质点的振动频率都等于波源频率
B 、振动情况完全相同的质点间的距离等于一个波长
C 、振动情况完全相同的相邻质点间的距离一定等于一个波长
D 、振动步调相反的质点间的距离一定为办波长的奇数倍
3、如图5位某一简谐波的波形图,传播方向向右。已知波形曲线在5s 内重复出现10次,则波长为 ,波速为 ,周期为 ,频率为 。
图5 图6
4、如图6所示是一列横波在t=0时刻的波形图象,波沿x 轴正方向传播,已知波速v=32m/s。试求:(1)波长;(2)周期;(3)画出从t=0时刻起半个周期后A 、B 、C 、D 四个质点的振动方向。
(四)能力训练
5、有一列简谐波,在某时刻的波形如图7所示。经过0.1S (小于3个周期而大于2个周期)后其波形曲线如图中虚线,如果波沿X 轴正方向传播,求该波的波长λ、波速V 、频率F 各位多少?
图7 图8
6、如图8为一波源O 点在介质中振动3s 所激起的波,那么P 点开始起振还需多长时间?
7、一列横波在x 轴上传播着,在t 1=0,t 2=0.005s时的波形如图9中的实线、虚线所示。由图中读出波的振幅和波长。
(1)、设周期大于(t 2-t 1),如果波向右传播,波速多大?如果波向左
传播波速又是多大?
(2)、设周期小于(t 2-t 1)并且波速为6000m/s,求波的传播方向?
8、一列沿x 轴正向传播的简谐波,在x 1=10cm和x 2=110cm处的两质点A 、B 的振动图象如图10实线、虚线所示,则质点的振动周期是多少?这列简谐波的波长是多少?
教学建议:
1.本课各图中的波的图象,可以用微机模拟演示,也可以制成幻灯片由投影仪进行演示。
2.对于式v=λ/T或v=λf ,要使学生理解他们的物理意义。不能从纯数学的观点去分析,要通过例题的分析讲解,弄清楚决定各个量的物理因素。