人教版高二物理选修3-4波长、频率和波速教学案
人教版高二物理选修3-4第十二章3波长、频率和波速学案Word版
3波长、频率和波速同学们游泳时，耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的一样吗？这说明什么？与水中同学到音箱距离相同的同学站在地面上时与水中同学同时听到音乐声吗？提示：声波的特色由其频率决定，机械波从一种介质进入另一种介质时，频率并不改变，故水中听到的音乐与岸上听到的一样，但因为声波在不同介质中传播速度不同，故岸上的同学与水中的同学听到的音乐不同步．【例1】(多选)下图所示的是一列简谐波在某一时刻的波形图象，下列说法中正确的是()A．质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同B．质点B、F在振动过程中位移总是相等C．质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长D．质点A、I在振动过程中位移总是相同，它们的平衡位置间的距离是一个波长【解析】从图象中可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零，由于波的传播方向是向右的，容易判断出质点A、E、I的速度方向是向下的，而质点C、G的速度方向是向上的，因而这五个点的位移不总是相同，A项错误；质点B、F是同处在波峰的两个点，它们的振动步调完全相同，在振动过程中位移总是相等，B项正确；质点D、H是处在相邻的两个波谷的点，它们的平衡位置之间的距离等于一个波长，C项正确；虽然质点A、I在振动过程中位移总是相同，振动步调也完全相同，但由于它们不是相邻的振动步调完全相同的两个点，它们的平衡位置之间的距离不是一个波长(应为两个波长)，D项错误．【答案】BC(多选)关于波的周期下列说法正确的是(ABD)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解析：波的周期性是由质点振动的周期性决定的，故A选项正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故B选项正确，C选项错误；D选项正是波的周期性的体现，故D正确．考点二 波长、频率和波速之间的关系1．波长、频率和波速之间的关系在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于一个波长，因而可以得到波长λ、频率f (或周期T )和波速v 三者的关系为：v ＝λT . 根据T ＝1f ，则有v ＝λf .【注意】 ①关系式v ＝λT 和v ＝λf 不仅对机械波适用，对后面要学习的电磁波及光波也适用．②波速的计算既可用v ＝x t 求，也可以根据v ＝λT 或v ＝λf 求，计算时注意波的周期性所造成的多解．2．波长、频率、波速之间的决定关系(1)周期和频率，只取决于波源，而与v 、λ无直接关系．(2)速度v 取决于介质的物理性质，它与T 、λ无直接关系．只要介质不变，v 就不变；反之如果介质变，v 也一定变．(3)波长λ取决于v 和T (f )，或者说取决于波源和介质．只要v 和T (f )其中一个发生变化，由于v ＝λT (v ＝λf )，波长λ也一定发生变化．要点总结：公式v ＝λT和v ＝λf 只是几个物理量之间的数量关系，而不是决定关系．【例2】 (多选)对机械波，关于公式v ＝λf ，下列说法正确的是( )A ．v ＝λf 适用于一切波B ．由v ＝λf 知，f 增大，则波速v 也增大C ．v 、λ、f 三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有fD ．由v ＝λf 知，波长是4 m 的声音为波长是2 m 的声音传播速度的2倍【导思】 公式v ＝λf 适用于一切波，公式中v 、 f 都有其特定的决定因素，即介质决定机械波的波速，波源决定频率．由v ＝λf 可知，波速、频率确定的同时，也确定了波长．【解析】 机械波从一种介质进入另一种介质，波源没变，波的频率不变；介质的变化导致了波速和波长的改变．波长也是波的周期性的体现，它体现的是波在空间上的周期性．【答案】 AC(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s．下列说法正确的是(ACE)A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6 HzC．该水面波的波长为3 mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移解析：水面波是一种机械波，传播过程中各质点只在平衡位置上下往复运动，不随波的传播而迁移，因此水面波不会将该同学推向岸边，故D错，A、E均正确．由题意可知该波的周期T＝159s＝53s，频率f＝1T＝0.6 Hz，波长λ＝v T＝1.8×53m＝3 m，故B错、C正确．重难疑点辨析机械波的多解问题造成波动问题多解的主要因素：1．周期性(1)时间的周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确．(2)空间的周期性：波传播距离Δx与波长λ的关系不明确．2．双向性(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：质点振动方向不明确．由于波动问题的多解性的出现，从而导致了求解波动问题的复杂性，而最容易失误的往往是漏解，因此在解决振动和波动问题时一定要考虑全面，尤其是对题设条件模糊，没有明确说明的物理量，一定要考虑其所有可能性．如说质点达到最大位移处，则有正向最大位移与负向最大位移两种可能；质点由平衡位置起振，起振方向有向上向下两种可能；只告诉波速不说传播方向，应考虑沿两个方向传播的可能；若给出两时刻的波形，则有可能是波形重复多次后又变至题目所给的相应的后一种波形．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，时间关系加nT(n＝0,1,2…)；空间关系加nλ(n＝0,1,2…)．总之，只要有多解意识，再根据题意仔细分析，就能得到全部的解．【典例】如图所示，实线是某时刻的波形图象，虚线是0.2 s后的波形图．(1)若波向左传播，求它的可能周期和最大周期；(2)若波向右传播，求它的可能传播速度；(3)若波速是45 m/s，求波的传播方向．【解析】在已知两个时刻的波形图来求波的周期或波速时，一定要考虑到两个方面：一个是波传播的双向性；一个是它的周期性带来的多解性．(1)波向左传播，传播的时间为Δt＝34T＋nT(n＝0,1，2，…)，所以T＝4Δt4n＋3＝4×0.24n＋3s＝0.84n＋3s(n＝0,1,2,3，…)，最大周期为T max＝0.83s≈0.27 s.(2)波向右传播Δt＝T4＋nT(n＝0,1,2,3…)所以T＝0.84n＋1s(n＝0,1,2…)，而λ＝4 m所以v＝λT＝5(4n＋1) m/s(n＝0,1,2…)．(3)波速是45 m/s，设波向右传播，由上问求得的向右传播的波速公式得45 m/s＝5(4n＋1) m/s，解得n＝2.故假设成立，波向右传播．【答案】(1)T＝0.84n＋3s(n＝0,1,2,3，…)T max＝0.27 s(2)v＝5(4n＋1) m/s(n＝0,1,2…)(3)向右传播由于没有明确波的传播方向，则两波形所间隔的时间与周期的关系是不明确的，解此类问题，可以假设向右传播，对问题进行处理，得出一系列结论，然后再假设向左传播得出一系列结论．在解决波动问题时，一定要注意考虑波传播方向的双向性，以及时间的周期性和空间的周期性，即Δt＝nT＋t，Δx＝nλ＋x(n＝0,1,2…)．1．关于波长，下列说法正确的是(A)A．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B．在波形图上位移相同的相邻两质点间的距离等于一个波长C．在波形图上速度相同的相邻两质点间的距离等于一个波长D．在波形图上振动情况总是相同的两质点间的距离等于一个波长解析：机械振动的质点在一个周期内向远处传播一个完整的波形，故A正确；在一个完整波形上，位移相同的相邻两质点间的距离不一定等于一个波长，故B错误；速度相同的相邻两质点之间距离小于一个波长，所以C错误；振动情况总是相同的两质点间的距离是波长的整数倍，故D错误．2．(多选)关于波的频率，下列说法正确的是(AB)A．波的频率由波源决定，与介质无关B．波的频率与波速无直接关系C．波由一种介质传到另一种介质时，频率要发生变化D．由公式f＝vλ可知，频率与波速成正比，与波长成反比解析：波的频率由振源的频率决定，与波速和介质都无关，波在不同介质中传播时频率保持不变，故A、B正确，C、D不正确．3．周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y 轴负方向运动，则该波(B)A．沿x轴正方向传播，波速v＝20 m/sB．沿x轴正方向传播，波速v＝10 m/sC．沿x轴负方向传播，波速v＝20 m/sD．沿x轴负方向传播，波速v＝10 m/s解析：由质点P沿y轴负方向运动，可知波沿x轴正方向传播，波速v＝λT＝20 m2.0 s＝10 m/s，B项正确．4．如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图．已知该简谐波的周期大于0.5 s．关于该简谐波，下列说法正确的是(BCE)A ．波长为2 mB ．波速为6 m/sC ．频率为1.5 HzD ．t ＝1 s 时，x ＝1 m 处的质点处于波峰E ．t ＝2 s 时，x ＝2 m 处的质点经过平衡位置解析：由图象可知简谐横波的波长为λ＝4 m ，A 项错误；波沿x 轴正向传播，t ＝0.5 s ＝34T ，可得周期T ＝23s 、频率f ＝1T ＝1.5 Hz ，波速v ＝λT ＝6 m/s ，B 、C 项正确；t ＝0时刻，x ＝1 m 处的质点在波峰，经过1 s ＝32T ，一定在波谷，D 项错误；t ＝0时刻，x ＝2 m 处的质点在平衡位置，经过2 s ＝3T ，质点一定经过平衡位置，E 项正确．5．如图(a)是一列简谐横波在t ＝0.2 s 时的波形图，其中O 是波源，图(b)是波上某一点P 的振动图象．(1)该波的波长为4 m ，周期为0.2 s ，波速为20 m/s.(2)说明P 质点的位置．(3)画出t ＝0.4 s 和t ＝0.55 s 的波形图．答案：(2)见解析 (3)见解析图解析：(1)由题图(a)知波长λ＝4 m ，由题图(b)知周期T ＝0.2 s ，所以波速v ＝λT ＝20 m/s.(2)由题图(b)知0.2 s 时P 质点经过平衡位置且正向上运动，且它已振动了一个周期，所以它应是题图(a)中的波源O ，其横坐标x ＝0.(3)t ＝0.4 s 时，Δt 1＝0.2 s ＝T ，波形正好向右平移了一个波长，因此4～8 m 之间的波形与t ＝0.2 s 时波形相同，此时波形如图中实线所示．t ＝0.55 s 时，Δt ′＝0.35 s ＝134T ，只需把t ＝0.2 s 时的波形向右平移134λ即可，波形如图中虚线所示．。
人教版高中物理选修3-4教学案：第十二章 第3节 波长、频率和波速-含解析
第3节波长、频率和波速一、波长、周期和频率1．波长(1)定义：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。
通常用λ表示。
(2)特征：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等于波长。
2．周期和频率(1)定义：波上各质点的振动周期(或频率)。
(2)规律：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)是相同的，它们都等于波源的振动周期(或频率)。
(3)关系：周期T和频率f互为倒数，即f＝1 T。
二、波速1．定义波速是指波在介质中传播的速度。
2．特点(1)机械波在介质中的传播速度是由介质本身的性质决定的，不同频率的机械波在相同的介质中传播速度相等(选填“相等”或“不相等”)。
(2)某种机械波从一种介质进入另一种介质，频率不变，波速改变。
3．波长、频率和波速之间的关系：v＝λT＝λf。
1.在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，叫做波长。
2．在波动中，各个质点的振动周期或频率是相同的，它们都等于波源的振动周期或频率，这个周期或频率也叫做波的周期或频率。
3．机械波的波速由介质的性质决定，不同频率的同种性质的机械波在相同介质中传播速度相等。
4．波长、频率和波速之间的关系：v＝λT＝λf。
1．自主思考——判一判(1)两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长。
(×) (2)两个密部(或疏部)之间的距离为一个波长。
(×) (3)振动在介质中传播一个波长的时间是一个周期。
(√) (4)频率越大的机械波在介质中传播得越快。
(×)2．合作探究——议一议(1)有人认为：“由公式v ＝λf 知，波的频率越高，波速越大。
”这种说法正确吗？ 提示：不正确。
机械波的传播速度只与介质本身的性质和温度有关，与波的频率无关。
(2)v ＝λT 与v ＝xt有何区别和联系？提示：波的传播是匀速的，波速计算可以用v ＝xt 计算，只不过当t ＝T 时，x ＝λ而已。
最新新课标人教版3-4选修三12.3《波长、频率和波速》教案3.doc
应县一中高二物理问题导学卡（B ）编写 翟甫礼 王勇号 13一、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。
23f T v λλ==/=t x ∆∆/计算λ、T 。
4．理解波长、周期（频率）、波速的决定因素。
【重点】从波的图象中求波长；能利用f T v λλ==/=t x ∆∆/计算λ【难点】理解波长、周期（频率）、波速的决定因素。
二、导学1．波长（λ）如图所示，在正弦波形图中质点a 和h 、b 和i 、过程中，每一对质点相对平衡位置的位移的是相等，而且每一对质点的速度、加速度、等。
（1）定义：在波动中， 总是相同的两个 质点间的距离。
（2）波长用 表示，单位为 。
（3）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 之间的距离等于波长。
2．周期（T ）和频率（f ）（1）定义：在波动中，各个质点的周期或频率是 的。
它们都等于 的振动周期或频率，这个周期或频率也叫做 的周期或频率。
（2）周期和频率关系：（3）在的时间内，振动在介质中传播的距离等于一个波长。
3．波速（v）波源振动一个周期的过程中，振动在介质中传播的距离，所以机械波在介质中传播的速度为，或者，此速度公式不仅适用机械波，对也适用。
三、导思1．在波动中，两个位移总是相同的质点间的距离就是波长，这种说法对吗？为什么？2．从波形成的过程思考：波源振动周期（频率）、各质点振动周期（频率）与波传播的周期（频率）三者之间有怎样的关系？3. 波长、周期（频率）、波速的决定因素分别是什么？一列波从一种介质传入另一种介质时，波速、频率、波长如何变化？四、导练例1．课本P30页例1教师批注反思学生疑难反馈例2．课本P页例230五、导结1．波长、周期（频率）和波速的概念2．波长、周期（频率）和波速之间的关系3. 波长、周期（频率）和波速的决定因素高二物理§12.3.1 波长、频率和波速配餐作业（B13）编稿王勇班级姓名审稿1．关于波长的说法中正确的是( AC )A．在一个周期内振动在介质中向前传播一个波长B．在一个周期内介质中的振动质点通过的路程为一个波长C．在波的传播方向上,波长等于两个相邻且振动完全相同的质点平衡位置间的距离D．波长等于横波中波峰与波峰间的距离2．关于波的频率,下列说法中正确的是( AB )A.波的频率由波源决定,与介质无关B.波的频率等于各质点的振动频率C.波从一种介质进入另一种介质时频率可能改变D.波的频率由波长和波速决定3．关于波速的正确说法是( AC )A．反映了振动在介质中传播的快慢B．反映了介质中质点振动的快慢C ．波速由介质决定与波源无关D ．反映了介质中质点迁移的快慢 4. 一列简谐横波沿直线传播,A 和B 是该直线上的两点,相距1.2m.当横波刚好到达其中某一点时开始计时,已知4s 内A 点完成了8次全振动。
12.3 波长、频率和波速 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课
3 波长、频率和波速一、教学目标1．理解波长、频率和波速的物理意义．2．理解波长、频率和波速之间的关系，并会应用这一关系进行计算和分析问题．二、重点难点重点：理解波长及波速的公式的含义．难点：决定波速、频率、波长的因素及应用波的知识对实例的分析．三、教与学教学过程：在物理学中，物理现象、物理过程和物理规律等都需要用物理量来进行描述．同样对机械波及其传播过程也需要一些物理量来描述．（一）波长【演示】制作的课件：在波的传播过程中，有些质点的振动步调完全一致，任何时刻运动状态相同．1．波长：在波动中对平衡位置的位移总是相等（包括大小和方向）的两相邻质点间的距离叫做波的波长．2．对波长定义的理解（1）“位移总是相等”的含义是“每时每刻都大小相等，方向相同”．（2）位移总是相等的两个质点速度也总是相等的．（3）在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长，在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）之间的距离等于波长．（4）在波的传播方向上（或平衡位置之间）相距的两质点振动步调总是相反的． 一般地：相距整数倍两质点（同相质点）的振动步调总是相同的．在波的传播方向上相距奇数倍的两质点（反相质点）振动步调总是相反的．（二）周期（T ）、频率（f ）【演示】制作的课件：在振源完成一次全振动的时间里，波完成一次周期性的波动．1．波的周期（或频率）：波源振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）2．波的周期（或频率）等于波源的振动周期（或频率）3．对波源振动周期与波的周期的理解f v λ=λλ2/λλ2/λ（1）波的周期由波源决定，同一列波在不同介质中传播时保持周期（或频率）不变．（2）每经历一个周期的时间，原有的波形图不改变．（三）波速（v ）1．波速：反映振动在介质中传播的快慢程度、单位时间内振动所传播的距离叫波速． 2．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3．对波速的理解：（1）波在均匀介质中是匀速传播的，即，它向外传播的是振动的形式，而不是将质点向外迁移．（2）波速与质点的振动速度不同，质点的振动是一种变加速运动，因此质点的振动速度时刻在变．（四）波长、周期（或频率）和波速的关系【演示】制作的课件：波源完成一次周期性振动，波向前匀速传播一个波长的距离．1．三者关系：或2．对三者关系的理解（1）波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定．当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期（或频率）保持不变．但由于波速的变化而导致波长的变化．（2）波速的计算既可用（即）也可用 （3）波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的彼（电磁波、光波）也成立．【例1】如图所示，在xOy 平面内有一沿x 正方向传播的简谐波，波速为1m/s ，振幅为4cm ，频率为2.5Hz ，在t ＝0时刻，P 点位于其平衡位置上方最大位移处，则距P 为0.2m 的Q 点（ ）A ．在0.1s 时的位移是4cmB ．在0.1s 时的速度最大ts v =vt s =T v λ=f v λ=T v λ=f v λ=ts v=C ．在0.1s 时的速度沿y 轴负向D ．在0--0.1s 时间内的路程是4cm［解析］依题意s mcm 恰好半个波长，所以P 、Q 两质点振动总是相反的．t ＝0时P 位移为正的最大，Q 位移必为负的最大．再过0.1s ，即，Q 点必位于平衡位置且向正方向运动且速度正向最大．在这0.1s 内通过的路程为1倍振幅，即s ＝4cm ．正确选项为B 、D ．【例2】如图在一条直线上有三点S 、M 、N ，S 为波源，距M 点为12m ，距N 点为21m ．由于波源S 的振动在直线上形成一列横波，其波长为8m ，波速为4m/s ，下列说法中正确的是（ ）A ．M 点先开始振动，N 点后振动，振动时间相差2.25s ，但振动周期都为2sB ．M 点在最高点时，N 点在平衡位置以上向下振动C ．M 点在最高点时，N 点在平衡位置以上向上振动D ．振动过程中M 、N 两点的位移有可能在某时刻相同【解析】由得s ，由于S 为波源，波向右传播，由得波从M 传到N 的时间s ，则A 对，M 、N 相距9m ，则N 点的振动与M 点后1m 的质点的振动完全相同，当M 点在最高点时，M 点后1m 的质点已过了平衡位置向最高点运动，则N 点也在平衡位置上方向上振动，则C 对B 错，实际振动过程中任意两点的位移都有可能相同，因为当这两点的中间点处于最大位移时，此两点的位移就相同，则D 对，正确选项为A 、C 、D ．【例3】 如图所示，S 点为振源，其频率为100Hz ，所产生的横波向右传播，波速为80m/s ，P 、Q 是波传播途径中的两点，且m ，m ，当S 通过平衡位置向上运动时，（ ）A ．P 在波谷，Q 在波峰B ．P 在波峰，Q 在波谷C ．P 、Q 都在波峰4.01==fT 4.04.01=⨯==vT λ2.0=PQ 4T T v /λ=24/8/===v T λt s v ∆∆=/25.241221/=-=∆=∆v s t 2.4=SP 4.5=SQD ．P 通过平衡位置向上振动，Q 通过平衡位置向下振动【解析】由得，m ，，则P 点与S 点右侧距S 点的质点的振动完全相同，Q 点与S 点右侧距S 点的质点振动完全相同，波向右传，当S 通过平衡位置且向上运动时，其右侧的质点在波谷，其右侧3的质点在波峰，则P 点在波谷，Q 点在波峰，正确选项为A 。
物理3-4人教新课件12.3波长、频率和波速教案
物理3-4人教新课件12.3波长、频率和波速教案【【教教学学目目标标】】1、了解波长、频率和波速的差不多概念。
2、会依照条件求出波长、频率和波速。
【【重重点点难难点点】】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。
【教学方法】讲练结合【教学用具】课件【【教教学学过过程程】】【一】波长：〔λ〕1、波长：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，叫做波长。
〔1〕横波：相邻波峰或波谷间的距离。
〔2〕纵波：相邻密部或疏部间的距离。
2、理解：〔1〕“总是”：“相位总是相同”的含义是指“时时刻刻都相同”。
★相距波长〔λ〕整数倍〔或半波长<λ/2>偶数倍〕的两质点的振动步调总是相同的〔同相〕；相距半波长〔λ/2〕奇数倍的两质点的振动步调总是相反的〔反相〕。
〔2〕“相邻”：〔3〕波长反映了波的空间周期性〔周期反映了波的时间周期性〕。
【二】波的频率〔f 〕和周期〔T 〕1、波的频率〔或周期〕等于波源的振动频率〔或周期〕，因为介质中的质点是做受迫振动，与介质无关。
2、同一种波在不同介质中传播时频率〔或周期〕保持不变〔即波由一种介质进入另一种介质，其频率<或周期>不变〕。
3、每经历一个周期，波就沿波的传播方向传播一个波长的距离。
★每经历一个周期，原有的波形图不改变。
4、周期〔或频率〕反映了波的时间周期性。
【三】波速1、波速：指波的传播速度〔即单位时间内波传播的距离：s tυ＝〕，即振动形式的传播速度，也是波的能量的传播速度。
Tλυ＝ 2、物理意义：描述振动在介质中传播的快慢。
3、波速由介质的性质决定，与波源无关。
同类波在同一种均匀介质中，波速是一个定值〔匀速传播〕；同一列波在不同介质中传播速度不同。
★声速还跟温度有关。
4、波速与质点的振动速度的区别：波速在同种均匀介质中具有某一定值，质点的振动速度的大小和方向基本上随时间改变的。
【四】波速与波长、频率间的关系通过一个周期Ｔ，振动在介质中传播的距离等于一个波长λ，因此波速υ为：T λυ＝〔或x t υ∆∆＝〕 而1f T＝故上式可写成： υ＝λ·f说明：1、υ＝λ·f 不仅对机械波适用，对电磁波也适用。
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应县一中高二物理问题导学卡（B ）编写 翟甫礼 王勇 号 15 一、学习目标熟练掌握振动图像和波动图像的相互转换。
【重点、难点】振动图像和波动图像的相互转换。
二、导学1．振动图像和波动图像的相互转换常见题型：①② 题型：① 例1：已知一列简谐波某时刻的波动图象如图12.3.3-1所示，若波经4s 传播4m ，则：⑴ 若波向右传播a ．判断P 点的振动方向；b ．作出质点P 在此后4s 内的振动图象。
（图⑴-b ）⑵ 若波向左传播，则以上各问又如何？--图⑴-b --图⑵-b--例2：一列简谐横波沿x轴负方向传播，图1是t=3s时的波形图，图2是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线（两图用同一时间起点），则图2可能是图1中哪个质点的振动图线：( )A．x=0处的质点B．x=1m处的质点C．x=2m处的质点D．x=3m处的质点练1：图1所示为一列简谐横波在t＝3秒时的波形图，图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（）A．v＝25cm/s，向左传播 B．v＝50cm/s，向左传播C．v＝25cm/s，向右传播 D．v＝50cm/s，向右传播题型：②已知介质中某个质点的振动图像，作出某时刻的波动图像。
例3：已知一列简谐波在t=0时刻的波动图象如图12.3.3-2所示，周期T=4s，介质中沿波传波方向一质P的振动图象如图12.3.3-3所示，则：⑴作出t=3s时的波形图（图⑴）；⑵作出t=9s时的波形图（图⑵）练2：已知平面简谐波在x 轴上传播，原点O 的振动图象如图a 所示，t 时刻的波形图如图b 所示，则t /=t+0.5s 时刻的波形图可能是（ ）高二物理 §12.3.3 波长、频率和波速 配餐作业（B15）编稿 王勇 班级 姓名 审稿1．一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，乙图表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图象。
则（ ）A ．若波沿x 轴正向传播，图乙为a 点的振动图象B ．若波沿x 轴正向传播，图乙为b 点的振动图象tab图⑴ --图12.3.3-2----图⑵--abC ．若波沿x 轴负向传播，图乙为c 点的振动图象D ．若波沿x 轴负向传播，图乙为d 点的振动图象2．如图所示为一列横波图象。
高中物理 12.3 波长 频率和波速四步教学法教案 新人教版选修3-4
江苏省徐州市睢宁县菁华高级中学高中物理 12.3 波长频率和波速四步教学法教案新人教版选修3-4年级组别高二物理组审阅（备课组长）审阅（学科校长）主备人使用人授课时间课题12.3波长、频率和波速课型新授课课标要求1.理解波长、频率和波速的物理意义，能在波的图像中求出波长2.理解波源振动周期、各质点振动周期与波传播的周期的关系3.知道波速的物理意义，理解波长、周期和波速之间的关系，能初步利用这一关系进行计算教学目标知识与能力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。
过程与方法学会应用波长、周期（频率）和波速的关系分析解决实际问题的方法情感、态度与价值观通过对波的时间和空间周期性的学习，充分认识空间和时间，深刻理解周期性运动。
教学重点理解波长、周期（频率）和波速的物理意义及它们之间的关系教学难点波动问题的多解性教学方法“三学一教”四步教学法教学程序设计教学过程及方法环节一明标自学过程设计二次备课【学习目标】1、知道什么事波长、频率和波速2、理解波长、频率和波速的关系3、了解决定波长、频率和波速的因素【自主先学】1.波长：在波动中，振动相位总是相同的两个_________间的距离，叫做波长，通常用_____表示。
在横波中，两相邻的_____________之间的距离等于波长。
在纵波中，两相邻的______________之间的距离等于波长。
2.频率：波的频率由__________决定，在任何介质中频率不变，等于波源的振动频率。
3.波速：波速仅由___________的性质决定，在不同的介质中波速不同。
4.波速与波长和周期的关系为______________，即波源振动几个周期，波向前传播几个波长。
人教版高中物理选修3-4第十二章12.3《波长、频率和波速》学案设计
波长、频率和波速课程目标引航1．理解波长、频率和波速的物理意义，能在波的图象中求出波长。
2．理解波源振动周期、各质点振动周期与波传播的周期(频率)的关系。
3．知道波速的物理意义，理解波长、周期(频率)和波速之间的关系，能初步利用这一关系进行计算。
情景思考导入在古代战争中，士兵常常会将箭筒放在地上，枕着箭筒睡觉。
你知道这是为什么吗？提示：古代士兵之所以枕着箭筒睡觉是因为能听到从较远的距离传来的部队行军时的声音，箭筒起到收集声波的作用，而且在相同距离时，声音在大地中传播比在空气中传播要快。
基础知识梳理1．波长λ：在波动中，振动相位总是相同的两个________间的距离，叫做波长，通常用____表示。
在横波中，两相邻的____________之间的距离等于波长。
在纵波中，两相邻____________之间的距离等于波长。
2．频率f：波的频率由__________决定，在任何介质中频率不变，等于波源的振动频率。
3．波速v：波速仅由________的性质决定，在不同的介质中波速不同。
4．波速与波长和周期的关系为______，即波源振动几个周期，波向前传播几个波长。
思考：当波从一种介质进入另一种介质时，波长、频率和波速，哪个物理量保持不变？答案：1．相邻质点λ波峰(或波谷)密部(或疏部)2．波源的频率3．介质本身4．v＝λT思考提示：波的频率由波源的频率决定，和介质无关。
重点难点突破一、波长、波速、频率的决定因素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。
当波从一种介质进入另一种介质时，波源没变，波的周期和频率不会发生变化。
所以说周期和频率由波源决定。
2．波速v：由介质的物理性质决定，同一均匀介质，物理性质相同，波在其中传播的速度恒定。
所以说波速由介质决定。
3．波长λ：对一列波，其波长、波速、周期的关系不会变化，始终是v＝λT＝λf，由于v、T都由相关因素决定，而这些因素同时又决定了波长λ，即波长λ由波源和介质共同决定。
人教版选修3-4 12.3 波长、频率和波速 教案 Word版含答案
课时12.3波长、频率和波速1.知道波长、周期、频率、波速的概念和物理意义。
2.掌握波长、频率和波速的关系式,并能应用这些关系式解答有关问题。
3.明确机械波传播过程中的周期性、多解性形成的原因和结果。
重点难点:波长、频率和波速三个物理量及这三个物理量之间的关系。
教学建议:波长、频率和波速是描述波的特性的物理量,要让学生理解它们。
教学中可通过波动箱模拟、演示波源振动一个周期形成的波形,并结合多媒体动画课件来帮助学生认识波长。
在学生认识波长、频率和波速三者的关系后,应进一步加深对波动图象的认识。
导入新课:我们拿着绳子的一端上下振动,绳波在绳子上传播。
如果改变振动的快慢,即改变机械振动的周期,那么所形成的绳波在绳子上传播的速度改变了吗?波的传播速度与哪些因素有关呢?1.波长(λ)(1)定义:在波动中,振动相位总是相同的两个①相邻质点间的距离。
(2)特征:在横波中,两个②相邻波峰或两个③相邻波谷之间的距离等于波长。
在纵波中,两个④相邻密部中央或两个相邻疏部中央之间的距离等于波长。
2.周期(T)和频率(f)(1)定义:波的周期(或频率)即⑤波源的周期(或频率)。
(2)规律:在波动中,各个质点的振动周期(或频率)是⑥相同的,它们都等于⑦波源的振动周期(或频率)。
(3)关系:周期(T)和频率(f)⑧互为倒数(或乘积等于1),即f=。
(4)时空关系:在⑨一个周期的时间内,振动在介质中传播的距离等于一个波长。
3.波速(v)(1)定义:机械波在介质中传播的速度称为波速。
波速等于⑩传播距离(或一个波长)和传播时间(或一个周期)的比值。
(2)定义式:v=,它又等于波长和频率的乘积,公式为v=λf。
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介质本身的性质决定,在不同的介质中,波速不同,另外,波速还与温度有关。
1.在波长的定义中为什么要有“相邻”一词?解答:波的传播具有周期性,振动相位总是相同的点有很多。
高中物理第十二章机械波第3节波长、频率和波速学案选修3-4教案
12.3 波长、频率和波速波长、周期和频率[先填空]1．波长(1)定义在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，通常用λ表示．(2)特征在横波中，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，两个相邻疏部或两个相邻密部之间的距离等于波长．2．周期、频率(1)规律在波动中，各个质点的振动周期或频率是相同的，它们都等于波源的振动周期或频率．(2)决定因素波的周期或频率由波源的周期或频率决定．(3)时空的对应性在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于一个波长．(4)周期与频率关系周期T 与频率f 互为倒数，即f ＝1T. [再判断]1．两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长．(×)2．两个密部(或疏部)之间的距离为一个波长．(×)3．振动在介质中传播一个波长的时间是一个周期．(√)[后思考]1．某时刻，两个相邻的、位移相等的质点间的距离等于波长吗？【提示】 不一定．某时刻两质点位移相等，间距却不一定等于波长．2．波在一个周期内传播的距离是一个波长，那么在一个周期内质点通过的路程是否为一个波长？为什么？【提示】 不是．因为波在传播时，介质中的质点都在平衡位置附近振动，不随波的传播而迁移，一个周期内质点通过的路程为振幅的四倍，而不是一个波长．[核心点击]1．关于波长的定义：“振动相位总是相同”和“相邻两质点”是波长定义的两个必要条件，缺一不可；在波的图象中，无论从什么位置开始，一个完整的正(余)弦曲线对应的水平距离为一个波长．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14周期，波向前传播14波长；反之，相隔14波长的两质点的振动的时间间隔是14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，且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．1.如图1231所示是一列简谐波在某一时刻的波形图象．下列说法中正确的是( )图1231A．质点A，C，E，G，I在振动过程中位移总是相同的B．质点B，F在振动过程中位移总是相同的C．质点D，H的平衡位置间的距离是一个波长D．质点A，I在振动过程中位移总是相同的，它们的平衡位置间的距离是一个波长E．C，E两质点的振动情况总是相反的【答案】BCE2．关于波的周期下列说法中正确的是( ) A．质点的振动周期就是波的周期B．波的周期是由波源驱动力的周期决定的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，只是波形向前移动了一段距离E．经历整数个周期波形图重复出现，质点向沿波传播的方向前进整数个波长的距离【答案】ABD3．关于波长的下列说法中正确的是( )A．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B．在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长C．在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长D．在波形图上振动情况总是相同的两质点间的距离等于一个波长E．波长是波的空间周期性的体现【答案】ACE波长的三种确定方法(1)根据定义确定：①在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长．②波在一个周期内传播的距离等于一个波长．(2)根据波的图象确定：①在波的图象上，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长．②在波的图象上，运动状态(速度)总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长． ③在波的图象上，两个相邻波峰(或波谷)间的距离为一个波长．(3)根据公式λ＝vT 来确定．波速[先填空]1．定义：波速是指波在介质中传播的速度．2．公式：v ＝λT ＝λ f3．决定因素机械波在介质中的传播速度由介质的性质决定，在不同的介质中，波速一般不同．4．决定波长的因素：波长由波速和频率共同决定．[再判断]1．不同频率的波在同一种介质中传播，波速不同．(×)2．同一列波从一种介质进入另一种介质不变的量是频率．(√)3．波在同一种均匀介质中是匀速向外传播的．(√)[后思考]1．波的传播速度取决于什么？不同频率的横波在同一种介质中的传播速度是否相同？【提示】 波的传播速度取决于介质，同一种介质中频率不同的机械波传播速度相同．2．当波从一种介质进入另一种介质时，波长、频率和波速哪个物理量保持不变？【提示】 当波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变，波长和波速会发生变化．[核心点击]1．波速的实质：波的传播速度即波形的平移速度．2．波速与振动速度波速与质点的振动速度不同，波速是振动形式匀速向外传播的速度，始终沿传播方向；振动速度是指质点在平衡位置附近振动的速度，大小和方向都随时间做周期性变化．3．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．4．一渔船停泊在岸边，若海浪的两相邻波峰的距离是12 m，海浪的速度是6 m/s，则渔船摇晃的周期是________.【答案】 2 s5．一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图1232所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A为________，频率f为________．图1232【答案】0.5 m,2.5 Hz6．(2014·全国卷Ⅰ)图1233(a)为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x＝2 m的质点．下列说法正确的是( ) 【导学号：23570056】(a) (b)图1233A．波速为0.5 m/sB．波的传播方向向右C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cmD．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置【答案】 ACE求解波长、频率与波速问题的技巧(1)波速的决定因素：波在不同介质中波速不同，机械波的波速取决于介质，介质不同，波速不同，故从一种介质进入另一种介质时，波速变化．(2)频率的决定因素：波的频率f 取决于波源，故波的频率始终不变，从一种介质进入另一种介质时，频率不变．(3)波长变化情况：根据v ＝λf ，当从一种介质进入到另一种介质，f 不变，v 变化，波长λ也随之变化．【答案】 BDE7．t ＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y 轴正向开始振动，振动周期为0.4 s ，在同一均匀介质中形成沿x 轴正、负两方向传播的简谐横波．画出t ＝0.6 s 时的波形图．【解析】 根据波动与振动的关系分析波的图象．根据波的传播的周期性，t ＝0.6 s 时的波形是波源振动112个周期形成的，此时波源在坐标原点从平衡位置向y 轴负方向振动，由波的传播方向与质点的振动方向的关系可画出其波形图．【答案】8.某波源S 发出一列简谐横波，波源S 的振动图象如图1238所示．在波的传播方向上有A 、B 两点，它们到S 的距离分别为45 m 和55 m ．测得A 、B 两点开始振动的时间间隔为1.0 s ．求：图1238(1)波长λ；(2)当B 点离开平衡位置的位移为＋6 cm 时，A 点离开平衡位置的位移．【解析】 (1)从S 的振动图象可知，T ＝2 s ；A 、B 两点距离为10 m ，波从A 传到B 所需时间为1 s ，则波速v ＝Δx Δt ＝55－451.0 m/s ＝10 m/s ，则波长λ＝vT ＝20 m.(2)A 、B 之间的距离刚好为半个波长，它们的振动状态相反，当B 点离开平衡位置的位移为＋6 cm 时(波峰)，A 点离开平衡位置的位移是－6 cm(波谷)．【答案】 (1)20 m (2)－6 cm[能力提升]9.如图1239所示，有一列传播的简谐横波，x ＝0与x ＝1 cm 处的两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示．则这列波的( )图1239A ．波长一定是4 cmB ．周期一定是4 sC ．振幅一定是2 cmD ．传播速度一定是1 cm/sE ．传播速度可能是1 cm/s【解析】 由图可知波的振幅、周期和质点振动的振幅、周期相同，分别为2 cm 和4 s ，因此选项B 、C 正确；再根据x ＝0与x ＝1 cm 处的两个质点的振动图象可知两质点振动时间相差14T ＋nT ，距离相差14λ＋n λ，因此波长是一系列解，选项A错误；根据v ＝λT 可得，波速也应该是一系列解，当n ＝0时，v ＝1 cm/s.故选项D错误，E 正确．【答案】 BCE10．一列简谐横波沿x 轴传播，t ＝0时的波形如图12310所示，质点A 与质点B 相距1 m 质点A 的速度沿y 轴正方向；t ＝0.02 s 时，质点A 第一次到达正向最大位移处，由此可知( )图12310A ．此波的传播速度为25 m/sB ．此波沿x 轴负方向传播C ．此波沿x 轴正方向传播D ．从t ＝0时刻起，经0.04 s 质点A 沿波的传播方向迁移了1 mE ．在t ＝0.04 s 时，质点B 处在平衡位置，速度沿y 轴正方向【解析】 由题图可知s ＝λ2，则λ＝2 m ，而t ＝0.02 s ＝T 4.则T ＝0.08 s ，v ＝λT＝25 m/s ，故A 项正确．由A 点向上振动可知波向左传播，故B 项正确，C 项错误．由于质点并不随波迁移，故D 项错误．在t ＝0.04 s 时，质点B 在平衡位置，运动方向向上，故E 项正确．【答案】 ABE11．在O 点有一波源，t ＝0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波，t1＝4 s 时，距离O 点为3 m 的A 点第一次到达波峰；t2＝7 s 时，距离O 点为4 m 的B 点第一次达到波谷．求该波的波长、周期和波速.【解析】 设波速为v ，周期为T ，由题意得：t1＝3v ＋T 4＝4 s ，t2＝4v ＋34T ＝7 s ．由以上两式得：v ＝1 m/s ，T ＝4 s ，波长为λ＝vT ＝4 m.【答案】 4 m 4 s 1 m/s12．一列横波在x 轴线上传播，在t1＝0时和t2＝0.5 s 时的波形图象如图12311所示，图12311(1)这列波的传播速度多大？(2)若波速v ＝68 m/s ，则波向哪个方向传播？(3)若波向左传播，且3T ＜Δt ＜4T ，则这列波的波速多大？【解析】 (1)当波向右传播时，由于振动的周期性，波向前传播的距离Δx ＝n λ＋14λ，波的传播速度v 右＝ΔxΔt ＝8n ＋20.5＝4(4n ＋1)m/s(n ＝0,1,2,3，…)若波向左传播，波向前传播的距离Δx ＝n λ＋34λ，波的传播速度v 左＝ΔxΔt ＝8n ＋60.5＝4(4n ＋3)m/s(n ＝0,1,2,3，…)(2)若波速v ＝68 m/s ，则波在Δt 时间内移动的距离s ＝v ·Δt ＝68×0.5＝34 m ＝414λ，故波向右传播．(3)若波向左传播，且3T ＜Δt ＜4T ，则在这段时间内波传播的距离为3λ＜Δx ＜4λ，故n ＝3，则波速为v 左＝4(4n ＋3)＝60 m/s.【答案】 (1)见解析 (2)向右传播 (3)60 m/s。
高中物理 12.3 波长、频率和波速教案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理教案
第十二章机械波 12.3波长、频率和波速[教学目标]1．知道什么是波的波长，能从波的图象中求出波的波长。
2．知道什么是波传播的周期(频率)，理解周期(频率)与质点振动周期(频率)的关系。
3．理解波在传播过程中的特点。
4．会用公式v＝λf解答实际的波动问题。
重点：利用波的图象和波长、频率、波速之间的关系解决实际问题难点：用波长、频率和波速之间的关系进行计算和分析问题[自主预习]〔认真阅读教材p29-p30，独立完成以下问题〕一、波长〔λ〕叫做波的波长。
强调：在横波中，两个相邻的波峰〔或波谷〕之间的距离等于波长；在纵波中，两个相邻的密部〔或疏部〕之间的距离等于波长。
二、周期〔T〕和频率〔 f 〕：强调：波的周期〔或频率〕由波源决定，同一列波在不同介质中传播时周期〔或频率〕保持不变；三、波长、周期〔频率〕和波速的关系1、叫波速．它反映振动在介质中传播的快慢程度。
2、波速等于波长和频率的乘积，公式：3、经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于。
强调：波速由介质决定，周期〔或频率〕由振源决定．当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期〔或频率〕保持不变．但由于波速的变化而导致波长的变化．4．机械波在介质中的传播速度为v＝________＝________，该式对于以后要学习的电磁波也适用。
5．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，波速是________的。
[典型例题]一、波长、频率和波速[例1]关于波长的以下说法中正确的选项是()A．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B．在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长C．在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长D．在波形图上振动情况总是相同的两点间的距离等于一个波长[例2]．如下图是一列简谐波在某一时刻的波形图象。
以下说法中正确的选项是() A．质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同B．质点B、F在振动过程中位移总是相同C．质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长D．质点A、I在振动过程中位移总是相同，它们的平衡位置间的距离是一个波长二、波长、频率和波速之间的关系[例3]一列横波沿x轴的正方向传播，波速v＝300 m/s。
教学：高中物理 第十二章 3波长、频率和波速教案 新人教版选修3-4
波长频率和波速教学目标一、知识目标1.理解波长、频率和波速的物理意义.2.理解波长、频率和波速之间的关系.二、能力目标1.能够在波的图象中找到波长.2.学会运用波长、频率和波速之间的关系进行计算和分析问题.三、德育目标通过对波的多解性问题的讨论，使学生知道解决问题时要全面分析.教学重点1.知道在波的图象中求波长.2.理解波长、频率和波速的物理意义以及它们之间的关系.3.学会用波长、频率和波速之间的关系进行计算和分析问题.教学难点用波长、频率和波速之间的关系求解波的多解问题.教学方法实验、讨论、讲解、练习、电教法.教学过程首先出示本节课的学习目标：1.知道波长、频率的含义.2.知道如何由质点的振动情况，波的传播情况确定波长.3.掌握波长、频率和波速的关系式，并能应用解答有关问题.4.知道波速由介质本身决定.一、引入1.出示思考题：①什么叫质点振动的周期？②什么是质点振动的频率？③机械波形成时，波源处质点的振动为什么会引起后边的质点振动？二、新课教学(一)波长：展示下列过程：注意：在制作时，把1和13做成相同颜色的，例如红色，把7做成另一种颜色的，为了能够使学生正确理解波长的概念，制作时，可多展示一些质点，例如可展示到形成二个或三个完整波形的所有质点. 下边我们以形成两个完整波形的质点进行说明：1.分别观察质点1的起振方向如何？2.当质点1振动41T ,2T ,43T ,T ,45T ,23T ,47T ,2T 时，质点1的振动形式传到了哪些质点？ 3.仔细观察质点1和质点13、质点25的振动状态(包括速度的方向及位移)，有什么关系？ 学生观察后，讨论总结，得到： 1.中质点1的起振方向向上； 2.经过41T ，质点的振动形式传到了质点4，经2T 传到了质点7，经43T 传到了质点10，经T 传到了质点13；3.质点1、13、25的速度方向及相对各自平衡位置的位移总是相等的.［教师讲解］在波的传播过程中，有一些质点，在振动中的任何时刻，对平衡位置的位移大小和方向都是相等的.［板书］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，叫做波长.通常用λ来表示波长.如图所示：1.ah 、hm 、cj 、gl 、bi 间的距离为多大？2.am 间距离是一个波长吗？3.bd 间距离是一个波长吗？［师生总结］1.相距一个(或整数)个波长的质点的振动位移有什么关系？它们的振动速度的大小和方向有什么关系？→相距一个(或整数个)波长的两个质点的振动位移在任何时刻都相等，而且振动速度的大小和方向也相同，也就是说：相距一个(或整数个)波长的两个质点在任何时刻振动状态都相同.2.对于横波，相邻的波峰与波峰或波谷与波谷之间的距离和波长之间有什么关系.→对于横波，相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于波长.3.对于纵波，相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离与波长之间有什么关系. →对于纵波，相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离等于一个波长. ［关于波长的强化训练］ 下图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图象，下列说法中正确的是A.质点A 、C 、E 、G 、I 在振动过程中位移总是相同的B.质点B 、F 在振动过程中位移总是相等的C.质点D 、H 的平衡位置间的距离是一个波长D.质点A 、I 在振动过程中位移总是相同的，它们的平衡位置间的距离是一个波长.(二)频率 在波动中，各个质点的周期和频率有什么关系？与波源的周期和频率有什么关系？在课本图10—5中，质点1产生的振动，经过多长时间传到质点13？质点1与质点13之间的距离与波长有什么关系？ ［推理归纳］ 由上述思考题，我们可以得到：1.波的周期和频率也就是波源的周期和频率、波源做一次全振动，在介质中正好形成一个完整的波形，所以波的频率反映了每秒内形成完全波的个数.2.在一个周期的时间内，振动在介质中传播一个波长.3.在n 个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于n 个波长. ［分析］由于在n 个周期的时间内， 振动在介质内传播的距离等于n 个波长.所以波的传播速度为:T nT n v λλ==. (三)波速1.教师：振动在介质中传播的速度，叫做波速.2.总结波速的求解公式：3.阅读课文，回答下列问题： ①波的频率与什么有关？②波速与什么有关？③波速与质点的振动速度有什么不同？ 4.学生讨论后，回答，教师总结： ①波的频率仅由波源决定，与介质无关.②波速仅由介质性质决定，与波的频率、质点的振幅无关.③波速与质点振动速度的区别.波速是振动形式匀速传播出去的速度，始终沿着波的传播方向，在同一介质中大小保持不变；质点振动速度是质点在平衡位置附近做振动的速度，大小、方向均随时间改变.三、小结四、作业以下为赠送文档：气体热现象的微观意义一、教学目标1．在物理知识方面的要求：（1）能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。
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人教版高二物理选修3-4
波长、频率和波速教学案
一、教学目标：
1、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
五、教学过程
1、什么是波长？理解波长的含义需要注意什么？
2、什么是波的周期？波的周期与介质有没有关系？
3、什么是波速？对波速的理解需注意什么？
4、波长、周期（或频率）和波速的关系怎样？
（二）例题精讲
例1．一列简谐横波的波速v ＝16cm/s ，沿x 轴正方向传播。
某一时刻波形图如图所示。
试求：
(1)该列波的周期T ＝__________，频率f ＝___________，波长λ＝___________，振幅 A ＝___________；
(2)该时刻a 、b 、c 、d 、e 质点的振动速度、加速度、位移方向?
(3)在1.75s 内，质点c 运动的路程为_____________，波向前传播的距离Δx ＝
___________，此时质点c 的位移为___________；
(4)画出经过4T 3,2T ,4T 的波形图。
(5)画出从t ＝0时刻起各个质点的振动图象；
例2.已知在t1时刻简谐横波的波形如图1中实线所示；在时刻t2该波的波形如图1中虚线所示。
t2-t1 = 0.02s求：
图1
⑴该波可能的传播速度。
⑵若已知T< t2-t1<2T，且图1中P质点在t1时刻的即时速度方向向上，求可能的波速。
⑶若0.01s<T<0.02s，且从t1时刻起，图1中Q质点比R质点先回到平衡位置，求可能的波速。
例3．如图所示，一列向右传播的简谐波，波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标为x＝0.96m，从图中状态开始计时，求：
(1)P质点刚开始振动时，振动方向如何?
(2)经过多长时间，P质点第一次达到波谷?
反馈练习
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、关于波长的说法中正确的是（）
A在一个周期里，沿波的传播方向，振动在介质中传播的距离等于波长
B在波传播过程中，加速度始终相等的质点间的距离等于波长
C在一个周期里，某一质点通过的路程等于波长
D两个波谷间的距离等于波长
4、一列波在介质甲中的波长为λ1，在介质乙中的波长为λ2，且λ1＝3λ2则该波在介质甲和介质乙中的频率和波速之比为（）
A3∶1 1∶1 B1∶3 1∶3 C1∶1 3∶1 D1∶1 1∶3
5、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
6、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。
7、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
8、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？
9、一列横波在x轴上传播着，在t1=0，t2=0.005s时的波形如图9中的实线、虚线所示。
图9
（1）设周期大于（t2-t1），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（t2-t1）并且波速为6000m/s，求波的传播方向？。