高中物理-波长频率和波速课件PPT课件下载推荐.ppt

1、A=0.5 m;经经0.6 0.6 s,Ns,N点开始振动点开始振动,说明波在说明波在0.6 s0.6 s内向前传播了内向前传播了6 m,6 m,所以所以波的传播速度为波的传播速度为 由图象知波长为由图象知波长为4 m,4 m,所所以周期为以周期为 故故D D正确正确,A,A、B B、C C错误错误.二、波的多解问题二、波的多解问题1.1.波具有时间和空间的周期性，传播具有双向性，所以关于波具有时间和空间的周期性，传播具有双向性，所以关于波的问题更容易出现多解造成多解的主要因素有：波的问题更容易出现多解造成多解的主要因素有：（1）（1）时间间隔时间间隔tt与周期与周期T T的关系不明确；的关系

2、不明确；（2）（2）波的传播距离波的传播距离xx与波长与波长的关系不明确；（3）（3）波的传播方向不确定；波的传播方向不确定；（4）（4）质点振动方向不确定质点振动方向不确定2.2.在解决波的问题时，对题设条件模糊，没有明确说明的物在解决波的问题时，对题设条件模糊，没有明确说明的物理量，一定设法考虑其所有的可能性理量，一定设法考虑其所有的可能性（1）（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；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）（2）质点由平衡位置开始振动，则有起振方向相反的两种可能；质点由平衡位置开始振动，则有起振方向相反的两种可能；（3）（3）只告诉波速

3、不指明波的传播方向，应考虑沿两个方向传播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；的可能；（4）（4）只给出两时刻的波形，则有多次重复出现的可能只给出两时刻的波形，则有多次重复出现的可能 （1）（1）波的空间的周期性说明相距为波长的整数波的空间的周期性说明相距为波长的整数倍的多个质点振动情况完全相同倍的多个质点振动情况完全相同（2）（2）波的时间的周期性表明波在传播过程中经过整数倍周期时波的时间的周期性表明波在传播过程中经过整数倍周期时其图象相同其图象相同【典例典例2 2】一列简谐横波图象如图所示，一列简谐横波图象如图所示，t t1 1时刻的波形如图中时刻的波形如图中实线所示，

4、实线所示，t t2 2时刻的波形如图中虚线所示，已知时刻的波形如图中虚线所示，已知tt=t=t2 2-t-t1 1=0.5 s=0.5 s，求：，求：（1）（1）这列波的可能的波速表达式这列波的可能的波速表达式;（2）（2）若波向左传播，且若波向左传播，且3T3Ttt4T4T，波速为多大？，波速为多大？（3）（3）若波速若波速v=68 v=68 m/sm/s，则波向哪个方向传播？，则波向哪个方向传播？【标准解答标准解答】（1）（1）未明确波的传播方向和未明确波的传播方向和tt与与T T的关系的关系,故有故有两组系列解两组系列解.当波向右传播时当波向右传播时:=4（4n+1）=4（4n+1）m/

5、s（nm/s（n=0,1,2=0,1,2，）.）.当波向左传播时当波向左传播时:=4（4n+3）=4（4n+3）m/s（nm/s（n=0,1,2,=0,1,2,）.）.（2）（2）明确了波的传播方向明确了波的传播方向,并限定并限定3T3Ttt4T,4T,设此时间内波设此时间内波传播距离为传播距离为x,x,则有则有33x x44即即n=3,n=3,代入代入v v左左=4（4n+3）=4（4n+3）m/sm/s=4=4（4（43+3）3+3）m/sm/s=60=60 m/sm/s.（3）（3）由给定的波速由给定的波速,则给定时间则给定时间tt内波传播距离内波传播距离x=x=v vtt=68=680

6、.5 m=34 m=,0.5 m=34 m=,故波向右传播故波向右传播.【规律方法规律方法】解决由双向性及周期性带来的多解问题的一般解决由双向性及周期性带来的多解问题的一般思路是：思路是：（1）（1）首先考虑双向性，若题目未告知波的传播方向或没有其他首先考虑双向性，若题目未告知波的传播方向或没有其他条件暗示，应首先按波传播的可能性进行讨论条件暗示，应首先按波传播的可能性进行讨论.（2）（2）对设定的传播方向，确定对设定的传播方向，确定tt和和T T的关系，一般先确定最简的关系，一般先确定最简单的情况，即一个周期内的情况，然后在此基础上加单的情况，即一个周期内的情况，然后在此基础上加nTnT.（

7、3）（3）应注意题目是否有限制条件，如有的题目限制波的传播方应注意题目是否有限制条件，如有的题目限制波的传播方向，或限制时间向，或限制时间tt大于或小于一个周期等，所以解题时应综大于或小于一个周期等，所以解题时应综合考虑，加强多解意识，认真分析题意合考虑，加强多解意识，认真分析题意.（4）（4）空间的周期性与时间的周期性是一致的，实质上是波形平空间的周期性与时间的周期性是一致的，实质上是波形平移规律的应用，所以应用时我们可以针对不同题目选择其中移规律的应用，所以应用时我们可以针对不同题目选择其中一种方法求解一种方法求解.【典例典例】如图实线是某时刻的波形图象，虚线是经过如图实线是某时刻的波形图

8、象，虚线是经过0.2 s0.2 s时时的波形图象的波形图象.求：求：（1）（1）波传播的可能距离；波传播的可能距离；（2）（2）可能的周期可能的周期（频率频率）；（3）（3）可能的波速；可能的波速；（4）（4）若波速是若波速是35 35 m/sm/s，求波的传播方向；，求波的传播方向；（5）（5）若若0.2 s0.2 s小于一个周期时，传播的距离、周期小于一个周期时，传播的距离、周期（频率频率）、波、波速速.【解题指导解题指导】解答本题时应把握以下三点：解答本题时应把握以下三点：（1）（1）应考虑波向左、右两个方向传播，分别进行分析应考虑波向左、右两个方向传播，分别进行分析.（2）（2）根据波

9、的周期性确定波传播的距离用波长表示根据波的周期性确定波传播的距离用波长表示.（3）（3）根据波速与时间求出波传播的距离可确定传播方向根据波速与时间求出波传播的距离可确定传播方向.【标准解答标准解答】题中没给出波的传播方向，所以有两种可能：题中没给出波的传播方向，所以有两种可能：向左传播或向右传播向左传播或向右传播.（1）（1）向左传播时，传播的距离为向左传播时，传播的距离为x=n+3/4=（4n+3）m（n=0 x=n+3/4=（4n+3）m（n=0、1 1、2 2 ）向右传播时，传播的距离为向右传播时，传播的距离为x=n+/4=（4n+1）m（n=0 x=n+/4=（4n+1）m（n=0、1

10、 1、2 2 ）（2）（2）向左传播时，传播的时间为向左传播时，传播的时间为t=nT+3T/4t=nT+3T/4得：得：T=4t/（4n+3）=0.8/（4n+3）（n=0T=4t/（4n+3）=0.8/（4n+3）（n=0、1 1、2 2 ）向右传播时，传播的时间为向右传播时，传播的时间为t=nT+T/4t=nT+T/4得：T=4t/（4n+1）=T=4t/（4n+1）=0.8/（4n+1）（n=00.8/（4n+1）（n=0、1 1、2 2 ）（3）（3）计算波速，有两种方法计算波速，有两种方法.v=.v=x/tx/t或或v=/Tv=/T向左传播时，向左传播时，v=v=x/tx/t=（4n

11、+3）/0.2=（20n+15）=（4n+3）/0.2=（20n+15）m/sm/s或或v=/T=4 v=/T=4（4n+3）/0.8=（20n+15）（4n+3）/0.8=（20n+15）m/s（nm/s（n=0=0、1 1、2 2 ）向右传播时，向右传播时，v=v=x/tx/t=（4n+1）/0.2=（20n+5）=（4n+1）/0.2=（20n+5）m/sm/s或或v=/T=4 v=/T=4（4n+1）/0.8=（20n+5）（4n+1）/0.8=（20n+5）m/s（nm/s（n=0=0、1 1、2 2 ）（4）（4）若波速是若波速是35 35 m/sm/s，则波在，则波在0.2 s0

12、.2 s内传播的距离为内传播的距离为x=x=vtvt=35=350.2 m=7 m=0.2 m=7 m=，所以波向左传播，所以波向左传播.（5）（5）若若0.2 s0.2 s小于一个周期，说明波在小于一个周期，说明波在0.2 s0.2 s内传播的距离小于内传播的距离小于一个波长，则：一个波长，则：向左传播时，传播的距离向左传播时，传播的距离x=3/4=3 mx=3/4=3 m；传播的时间；传播的时间t=3T/4t=3T/4，故周期故周期T=0.267 sT=0.267 s；波速；波速v=15 v=15 m/sm/s.向右传播时，传播的距离向右传播时，传播的距离为为/4=1 m/4=1 m；传播

13、的时间t=T/4t=T/4，故周期，故周期T=0.8 sT=0.8 s；波速v=5 v=5 m/sm/s.答案：答案：见解析见解析一、选择题一、选择题1.1.（20112011北京高考）介质中有一列简谐机械波传播，对于北京高考）介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点（其中某个振动质点（）A.A.它的振动速度等于波的传播速度它的振动速度等于波的传播速度B.B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向它的振动方向一定垂直于波的传播方向C.C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长它在一个周期内走过的路程等于一个波长D.D.它的振动频率等于波源的振动频率它的振动频率等于波源的振动频率【解析解析】选选D.D.简谐机械波介质中的各质点都做简谐运动，其简谐机械波介质中的各质点都做简谐运动，其速度按照正弦或余弦规律变化，与波的传播速度是两码事，速度按照正弦或余弦规律变化，与波的传播速度是两码事，A A错误；横波中质点的振动方向垂直于波的传播方向，而纵波错误；横波中质点的振动方向垂直于波的传播方向，而纵波中质点的振动方向与波的传播方向