高二物理学案编写：宋伟2009-02-2612.3波长、频率和波速[学习目标]①知道什么是波的波长，能在波的图象中求出波长。②知道什么是波传播的周期（频率），理解周期与质点振动周期的关系。③理解决定波的周期的因素，并知道其在波的传播过程中的特点。④理解波长、周期（频率）和波速的物理意义及它们之间的关系，并会应用这一关系进行计算和分析实际问题。[重点]：理解波长、周期（频率）和波速的物理意义及它们之间的关系，并会应用这一关系进行计算和分析实际问题。教学过程：一、波长（λ）1、在波动中，_________________________________________，叫做波的波长。对于波长这个物理量，我们还需要结合波的图象，进一步加深理解。2、几点说明要理解“位移总相等”的含义。这里要求的是每时每刻都相等。如图10-10所示，如E、F两点在图示的时刻位移是相等的，但过一段时间后，位移就不一定相等，所以E、F两点的距离就等于一个波长。（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，其速度大小也总是相等的。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。在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离也等于波长。结合图10-10，我们可以看到，相距λ/2的两个质点振动总是相反的。进而可以总结出这样的结论：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。为了描述波的传播过程，还需要引入物理量——周期和频率。二、周期（T）、频率（f）波源质点振动的周期（或频率）也就是波传播的周期（频率）。1、波源质点振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）。关于波的周期（或频率）我们也需要理解几个问题。2、几点说明由于波的周期（或频率）就是波源质点振动周期（或频率）,所以波的周期（或频-1-高二物理学案编写：宋伟2009-02-26率）应由波源决定，与传播波的介质无关。（1）、同一种波在同一种介质中传播时周期（或频率）保持不变。（2）、每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个波长的距离。（3）、每经历一个周期，原有的波形图不改变。三、波速（v）波速的含义和物体运动速度的含义是相同的。波速描述的是振动在介质中传播的快慢程度。1、__________________________________________叫做波速。即v=s/t2、几点说明。（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.波速和质点振动的速度有着完全不同的含义。前者在同种均匀介质中具有某一定值，后者的大小和方向都是随时间改变的。（3）要区分波速与质点振动速度的含义。由波长、周期、（或频率）和波速的定义，我们可以看到三者有着一定的联系。四、波长、周期（或频率）和波速的关系。在波动中，每经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于一个波长λ。由此我们可以找到λ、T（或f）和v三者之间的关系。1、v=λ/T2、v=λf由上式我们还可以这样理解波速这个物理量，波速等于波长和频率的乘积。这个关系虽然是从机械波得到的，但是它对于我们以后要学习的电磁波、光波也是适用的。下面我们一起分析和研究一道习题．【例题】如图10－11中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线．经△t后，其波形如图中虚线所示设△t＜2T(T为波的周期)．(1)如果波是向右传播的，求波的周期和波速．(2)如果波是向左传播的，求波的周期和波速．分析：根据题意，由于△t＜2T，所以经过＝0.5s的时间，波传播的距离不可能大于两个波长．如果波向右传播，图中的波峰1可能到达虚线的波峰3或波峰5．如果波向左传播，图中的波峰1可能到达虚线的波峰2或波峰4．根据波在一个-2-高二物理学案编写：宋伟2009-02-26周期内要传播一个波长的距离，就可以求出周期T，进而可求出波速v．解：●巩固练习：1．当波从一种介质进人另一种介质时，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．每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一定等于一个波长C．振动情况完全相同的相邻两质点间的距离一定等于一个波长D．振动...
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