高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册2 波速与波长、频率的关系多媒体教学课件ppt

这是一份高中物理教科版 (2019)选择性必修 第一册2 波速与波长、频率的关系多媒体教学课件ppt，共34页。PPT课件主要包含了振动相位，相邻波峰，相邻波谷，相邻疏部，相邻密部，相同的，一个波长等内容，欢迎下载使用。

必备知识·自主预习储备
知识点　波长、频率和波速1．波长(1)定义在波的传播方向上，_________总是相同的两个_____质点间的距离，通常用λ表示。
(2)特征在横波中，两个_________或两个_________之间的距离等于波长。在纵波中，两个_________或两个_________之间的距离等于波长。注意：“相邻”和“振动相位总是相同的”是波长定义的关键，二者缺一不可。
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_______，它们都等于_____的振动周期或频率。(2)决定因素波的周期或频率由_____的周期或频率决定。(3)时空的对应性经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于_________。
体验　1：思考辨析(正确的打√，错误的打×)(1)横波中相邻两个波峰之间的距离，纵波中密部中央和疏部中央之间的距离都是一个波长。(　　)(2)波在同一种均匀介质中匀速传播，波由一种介质进入另一种介质，频率、波速和波长都要改变。(　　)(3)波的传播速度由波源决定。 (　　)(4)在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长。 (　　)
2：填空一列简谐横波在某一时刻的波形图如图所示，由该图像可知该波的振幅为______cm，波长为________m；若该波波源的振动周期为T＝0.2 s，则该波的频率f＝________Hz，波速v＝________m/s。
[答案]　2　1.0　5.0　5.0
关键能力·情境探究达成
考点1　对波长的理解　考点2　波长、频率和波速的关系　
如图所示，b、d两点间的距离是一个波长吗？a、m间呢？图中哪些点的距离是一个波长？提示：b、d间距离不是一个波长，因为它们的位移不是“总是相等”。a、m间距离不是一个波长，因为它们不是“相邻”的位移总是相等的质点。ah、bi、cj、ek、gl、hm的长度是一个波长。
1．从质点振动的角度沿着波的传播方向，两个相邻的且相对平衡位置的位移和振动方向总是相同的质点间的距离，叫作波长，用λ表示，波长的国际制单位是米，用m表示。要注意“相邻”“位移总是相同”这些关键词。如图中，ah、hm、cj、gl、bi间的距离都是一个波长，但am间不是一个波长，因为它们不相邻；bd间也不是一个波长，因为它们的位移并不总是相同。
2．从波的形状的角度在横波中，两个相邻的波峰或两个相邻的波谷之间的距离等于波长，如图甲所示。在纵波中，两个相邻的密部或两个相邻的疏部之间的距离等于波长。如图乙所示。
3．从波的传播的角度经过一个周期，振源的振动形式在介质中传播的距离等于一个波长，而从波形平移的角度看，经过一个周期，波的图像在介质中推进的距离等于一个波长。
【典例1】　(多选)如图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图像，下列说法正确的是(　　)
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同的C．质点D、H的平衡位置间的距离等于一个波长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等于一个波长
BC　[从图像中可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零，由于波的传播方向是沿x轴正方向，则容易判断出质点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的，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同的，B项正确；质点D、H是处在相邻的两个波谷上的点，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的，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，所以它们的平衡位置之间的距离不是一个波长(应为两个波长)，故D项错误。]
[跟进训练]1．(多选)关于波长，下列说法正确的是(　　)A．在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长B．在一个周期内某个质点所走过的路程等于波长C．在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长D．在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长
ACD　[在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长，在波动中，位移总是相同的两个相邻质点间的距离等于波长，故A、C正确；在波的传播中，质点在一个周期内走过的路程等于4A，故B错误；在波的传播方向上速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长，故D正确。]
频率、波长和波速的决定因素及关系
考点2　波长、频率和波速的关系
【典例2】　平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两个小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。这列水面波(　　)A．频率是30 HzB．波长是3 mC．波速是1 m/sD．周期是0.1 s
[跟进训练]2．同一波源分别在甲、乙两种不同介质中产生的甲、乙两列波，它们的频率分别为f1、f2，波速分别为v1，v2，波长分别为λ1、λ2，在下列关系式中正确的是(　　)
学习效果·随堂评估自测
1．关于机械波，下列说法正确的是(　　)A．波传播时各质点随着波的传播而迁移B．机械波的传播需要介质C．机械波的波速由波源决定D．机械波的传播过程中，各质点的运动方向一定和波传播方向垂直
B　[波传播时各质点只在平衡位置附近运动，不会随波迁移，故A错误；机械波的传播需要介质，故B正确；对于机械波，波源决定了波动的频率和振幅；波长则与传播介质有关，波速是二者的乘积，因此波速不仅取决于波源，而且与传播介质有关，故C错误；机械波的传播过程中，横波各质点的运动方向和波传播方向垂直，纵波各质点的运动方向和波传播方向在一条直线上，故D错误。故选B。]
2．(多选)关于波的周期，下列说法正确的是(　　)A．质点的振动周期等于波源的周期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，波峰向前移动了一段距离
ABD　[在波动中，各个质点的振动周期都等于波源的振动周期，故A项正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故B项正确，C项错误；经历整数个周期，振源的振动形式在波的传播方向上传播了对应整数个波长，波形重复出现，波峰向前移动了一段距离，是波的周期性的体现，故D项正确。]
3．关于波速公式v＝λf，下列说法正确的是(　　)A．v是质点在振动方向的速度B．对同一机械波来说，通过不同的介质时，频率f不变C．一列机械波通过不同介质时，波长λ和频率f都会发生变化D．波长2 m的声音的传播速度比波长1 m的声音的传播速度大一倍
B　[波速公式v＝λf中的v是波在介质中的传播速度，与质点的振动速度不同，故A项错误；对同一机械波来说，通过不同的介质时，频率f不变，故B项正确；一列机械波通过不同介质时，频率f不变，波长λ会发生变化，故C项错误；不同波长的声音在同一介质中传播时速度相同，故D项错误。]
4．(新情境题，以声波传播为背景考查波的传播)声波在空气中的传播速度为340 m/s，在钢铁中的传播速度为4 900 m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00 s。桥的长度为______ m。若该声波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中的波长为λ的________倍。