导学案:3.1波的形成和描述(第3课时).docxVIP

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学而优教有方

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3.2波形成和描述(第三课时)

【学习目标】

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。

3、利用波的图象和波长、频率、波速之间的关系解决实际问题

【自主预习】

1.波长(λ):在波动中,振动__________总是相同的两个相邻质点间的距离叫做波长,在横波中,两个相邻__________或两个相邻__________之间的距离等于波长;在纵波中,两个相邻__________或两个相邻__________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,等于波源振动频率.

3.波速(v):波速仅由__________决定,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__________个波长.

【典型例题】

知识点一:波长、频率和波速

例1下列对波速的理解正确的是()

A.波速表示振动在介质中传播的快慢

B.波速表示介质质点振动的快慢

C.波速表示介质质点迁移的快慢

D.波速跟波源振动的快慢无关

例2图12-3-2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

知识点二:波长、频率和波速关系及其应用

例3如图12-3-3所示,沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f.均静止在各自平衡位置,一列横波以1m/s的速度水平向右传播,t=0时到达质点a,质点a开始由平衡位置向上运动,t=1s时,质点a第一次到达最高点,则在4s<t<5s这段时间内()

A.质点c的加速度逐渐增大

B.质点a的速度逐渐增大

C.质点c向下运动

D.质点f保持静止

例4对机械波关于公式v=λf,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f

D.由v=λf知,波长是2m的声音比波长是4m的声音传播速度小2倍

知识点三:波长、频率和波速的关系与波的图象的综合

例5在图12-3-5所示的图象中,实线是一列简谐横波在某一时刻的图象,经过t=0.2s后这列波的图象如图中虚线所示,求这列波的波速.

例6在波的传播方向上有两个质点P和Q,它们的平衡位置相距s=1.2m,且大于一个波长,介质中的波速为v=2m/s,P和Q的振动图线如图12-3-6所示,求振动周期的最大值,并画出t=0时的波的图象.

【巩固训练】

1.一列简谐横波在图中x轴上传播,a、b是其中相距为0.3m的两点,在某时刻a点质点正位于平衡位置向上运动,b点质点恰巧运动到下方最大位移处.已知横波的传播速率为60m/s,波长大于0.3m,则()

A.若该波沿x轴负方向传播,则频率为150Hz

B.若该波沿x轴负方向传播,则频率为100Hz

C.若该波沿x轴正方向传播,则频率为75Hz

D.若该波沿x轴正方向传播,则频率为50Hz

2.如图12-3-6所示,在平面xOy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波,波速为3.0m/s,频率为2.5Hz,振幅为8.0cm.已知t=0时,P点质点的位移为y=4.0cm,速度沿y轴正方向,Q点在P点右方0.9m处,对于Q点的质点来说()

A.在t=0时,位移为y=-4.0cm

B.在t=0时,速度沿y轴负方向

C.在t=0.1s时,位移为y=-4.0cm

D.在t=0.1s时,速度沿y轴正方向

3.如图12-3-7所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点相距14.0m,b点在a点的右方,当一列简谐横波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正方向最大时,b点的位移恰为零,且向下运动,经过1.00s后,a点的位移为零,且向下运动,而b点的位移达到负极大.则这

一简谐波的波速可能是()

A.4.67m/sB.6m/sC.10m/sD.14m/s

4.如图12-3-8所示,实线是某时刻的波形图象,虚线是0.2s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45m/s

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