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、频率和波速学习任务单（表格式）

高中 物理 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、频率和波速学习任务单 课题 波长、频率和波速（2） 年级 高二 知识点来源 高中 物理 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 学习目标 1.知道什么是波长、频率和波速 2.掌握波长、频率和波速的关系 3.解决定波长、频率和波速的因素 学习重难点 1.对波长、波速、频率的理解 2.波动问题的多解性 素养思维脉络 　探究一　对波长、波速、频率的理解　 思考讨论1 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？ 归纳总结 1．对波长的理解 (1)关于波长的定义 “相邻的”和“位移总是相等”是波长定义的关键，二者缺一不可。 (2)关于波长与周期 质点完成一次全振动，波向前传播一个波长，即波在一个周期内向前传播一个波长。 可推知，质点振动周期，波向前传播波长；反之，相隔波长的两质点的振动的时间间隔是个周期。并可依此类推。 (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。 2．对波速的理解 (1)波速的实质 波的传播速度即波形的平移速度。 (2)波速的物理意义 波速是表示振动在介质中传播快慢的物理量，它等于单位时间内振动向外传播的距离，即v＝。 (3)波长、频率、波速的决定因素 ①周期和频率：只取决于波源，波的周期和频率就是指波源的周期和频率，与v、λ无任何关系。 ②速度v：决定于介质的物理性质，同一种均匀介质，物理性质相同，波在其中传播的速度恒定。 ③波长λ：对于一列波，其波长、波速、周期的关系不会变化，始终是v＝＝λf，既然v、T都由相关因素决定，所以这些因素同时又共同决定了波长λ，即波长λ由波源和介质共同决定。 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。 典例剖析 例1(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 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 　探究二　波动问题的多解性 思考讨论2　　一列机械波某时刻的波形图如图所示。 (1)a质点需多长时间第一次运动到波峰？ (2)与a质点运动速度始终相等的质点有几个？ ... ...