年级高二科目物理教师翟君鹰-天津一中.doc

科目：物理 年级：高二 教师：谢秉洪 2001—2002第一学期第二周 一．本周进度 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. 3．知道波传播到两种介质交界面时，会发生反射和折射. 4．知道波发生反射时，反射角等于入射角.反射波的频率、波速和波长都与入射波相同. 5．知道波发生折射是由于波在不同的介质中速度不同.知道折射角与入射角的关系. 6．知道什么是波的衍射及发生衍射的条件. 二．重点分析和讲解 1．描述机械波的物理量 （1）波长：在波的传播方向上，两个相邻的，在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离，叫做波长. 在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）中央间的距离等于波长. 在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）中央间的距离等于波长. 振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长.波长反映了波在空间的周期性. （2）波速V：波的传播速度，即振动形成的传播速度，也是波的能量的传播速度.它是单位时间内振动向外传播的距离. （3）周期T：沿着波的传播方向，传播一个波长的距离所用的时间. （4）频率f：单位时间内传播波长的个数. （5）波长、频率和波速的关系：V= （6）说明： ①不能认为V正比于，反比于T，波速V的数值只由介质本身的性质和状态决定，与波源无关.波在不同介质中的传播速度不同. 　　②T（或f）唯一地由波源决定，与介质无关，并且T质点、T波源、T波三个周期均相等. 　　③波长是介质和波源共同决定的. 　　④对于给定的均匀介质，是一个定值，这反映了波动的一个重要特点：时间周期性（T）与空间周期性（）的对应性. 　　⑤注意区别波速与质点的振动速度这两个物理概念： 在同一均匀介质中波动的传播是匀速的，即波速恒定，与振动频率无关. 波动中各质点都在平衡位置附近做周期性振动，是变加速运动，质点并没沿 波的传播方向随波迂移，所以振动速度是变化的. 2．波的反射和折射 （1）波的反射 ①波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播，这种现象叫波的反射. 　　②入射角i：入射波的波线与平面法线的夹角. 　　　反射角i‘：反射波的波线与平面法线的夹角. 　　③波的反射规律：在波的反射中，反射角等于入射角；反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同. 　　④人耳能分辨回声的最小时间间隔为0.1S. （2）波的折射： 　　①波的折射：波从一种介质射入另一种介质时，传播方向通常会发生改变，这种现象叫做波的折射. 　　②入射角i：入射波的波线与界面法线的夹角. 折射角r：折射线的波线与界面法线的夹角. 　　③波的折射规律：在波的折射中，入射角I，折射角r和波速之间有如下关系： 其中V1和V2入射波所在介质中的波速和折射波所在介质中的波速.并且在波的折射中，频率不变，波速和波长都发生了变化. 3．波的衍射： （1）波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫波的衍射.衍射是波特有的现象. （2）波的衍射的条件：只有缝、孔的宽度或阻碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象. （3）在波的衍射中，波的波长、频率和波速都不变. 4．波的图象的应用（二） 在结合上周波的图象的应用的基础上，可补充以下内容： （1）从波的图象直接读出波长（注意单位）：两个相邻的波峰（或波谷）间的距离. （2）根据不同时刻的波形图及传播时间计算波的传播速度（注意多解的情况）. 三．典型应用 例题一： 如图所示，一列振幅是2.0cm，频率是 f=4.0赫的简谐横波的V=32cm/s的速度沿 图中X轴正方向传播.在某一时刻，X坐标 为-7.0cm处的介质质点正好经平衡位置向 y轴正方向运动.试在图中画出此时刻的波 形图（要求至少画出两个波长）. 分析和解： 因为f=4赫，V=32cm/s，所以由V=f可以得到=8厘米，又因为X= -0.7cm处质点此时正好位于平衡位置，且向y轴正方向运动，又因为波沿x轴正方向传播，故x= -7cm处质点左侧的相邻质点位移为正，即在x轴上方；x= - 5cm和x=3cm处的质点正好位于波谷；x=- 3cm处的质点正好位于平衡位置且向y轴负方向振动；x= -1cm与x=7cm处的质点恰好位于波峰；x=10cm处的质点处在平衡位置，且沿y轴正方向振动. 根据上述条件，运用描点法画出此时的波形图，如下图所示. 总结： 本题考查根据简谐波的四要素确定某一时刻的波动图象，这四个要素是振幅A、波长、波的传播方