人教版（新课程标准） 选修3 选修3-4 第十二章 机械波 3 波长、频率和波速课件(共27张PPT)

(课件网) 第十二章　 机械波 一个高个子人和一个矮个子人并肩行走(如图)，哪个人的双腿前后交替更为迅速？如果拿这两个人与两列波做类比，波长、频率、波速分别可以比做什么？ 提示：波长、频率、波速可类比为：人每一步跨的距离、双腿交替的频率、前进的速度。 　探究一　对波长、波速、频率的理解 (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，即离开平衡位置的位移“总是”相等，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。 (4)寻找波长的简易方法 在横波中，两个相邻波峰(或两个相邻波谷)之间的距离等于波长，如图(a)所示；在纵波中，两个相邻密部(或两个相邻疏部)之间的距离等于波长，如图(b)所示。 特别提醒：(1)我们听到的种类繁多的声音有高低和强弱之分，声调的高低由声波的频率决定，即取决于不同发声体的振动频率。声音的强弱由声波的能量决定，体现为介质中质点振动的强弱。各种声音在空气中传播速度约为340 m/s。 (2)波从一种介质进入另外一种介质，波源没变，波的频率不会发生变化；介质的变化导致了波速和波长的改变。 (2018·吉林省八校高二下学期期中联考)一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为(　　) A．A＝1 m　f＝5 Hz　　　　 B．A＝0.5 m　f＝5 Hz C．A＝1 m　f＝2.5 Hz D．A＝0.5 m　f＝2.5 Hz D 解题指导：①由图可直接读取振幅和波长。 ②由传播时间0.6 s可求波速。 ③由λ＝vT可求周期和频率。 〔对点训练1〕　(2017·辽宁省实验中学分校高二下学期期中)位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波，如图所示。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则(　　) A．f1＝2f2，v1＝v2 B．f1＝f2，v1＝0.5v2 C．f1＝f2，v1＝2v2 D．f1＝0.5f2，v1＝v2 C 　探究二　波动问题的多解性 1．波的周期性造成多解 (1)时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确。 (2)空间周期性：波传播距离Δx与波长λ的关系不明确。 2．传播方向的双向性造成多解 (1)传播方向双向性：波的传播方向不确定。 (2)振动方向双向性：质点振动方向不确定 3．解决波动问题应注意的问题 由于波动问题的多解性，在解题时一定要考虑其所有的可能性： ①质点达到最大位移处，则有正向和负向最大位移两种可能。 ②质点由平衡位置开始振动，则有起振方向向上、向下(或向左、向右)的两种可能。 ③只告诉波速不指明波的传播方向，应考虑沿两个方向传播的可能。 ④只给出两时刻的波形，则有多次重复出现的可能等。 解决此类问题时，往往采用从特殊到一般的思维方法，即找到一个周期内满足条件的特例，在此基础上，如知时间关系，则加nT；如知空间关系，则加nλ。 (多选)(2019·黑龙江省鹤岗一中高二下学期月考)一列简谐横波在某时刻的图线如图实线所示，经0.2 s 后波形如图中虚线所示，则(　　) A．该波的最小波速为15 m/s B．该波的周期可能为0.32 s C．该波的周期不可能小于0.2 s D．若波速为25 m/s，波一定向－x方向传播 解题指导：波可能沿x轴正方向传播，也可能沿x轴负方向传播。根据波形，分析波传播的距离与波长的关系，求出波速和周期通用表达式，然后进行求解。 AB　 〔对点训练2〕　(多选)一列简谐波在某一时刻的波形如下图所示，经过一段时间，波形变成如图中虚线所示，已知波速大小为1 cm/s。则这 ... ...