新課標(biāo)人教版本3-4選修三12.3（波長(zhǎng)、頻率和波速）教案6

1、應(yīng)縣一中高二物理問題導(dǎo)學(xué)卡（B）班級(jí) 姓名 課題： 12.3.4 波長(zhǎng)、頻率和波速 編寫 翟甫禮 王勇 審稿 課時(shí) 4 課時(shí) 序號(hào) 16 教 師 批注反思學(xué) 生 疑難反饋疑難反會(huì)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1靈活應(yīng)用波的公式：解題。2理解波的多解問題，能根據(jù)題目信息判斷多解原因?！局攸c(diǎn)】根據(jù)題目信息判斷多解原因，靈活應(yīng)用公式解題。【難點(diǎn)】理解波的多解問題，能根據(jù)題目信息判斷多解原因。二、導(dǎo)學(xué)波動(dòng)問題的一個(gè)顯著特點(diǎn)是多解性，即題目有多個(gè)答案或系列解，出現(xiàn)多解的原因主要有以下幾個(gè)方面： 波的周期性，即：波的空間的周期性；波的時(shí)間周期性； 波的雙向性，即：波的傳播方向不確定；介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向不確定； 介質(zhì)中兩質(zhì)

2、點(diǎn)間距離與波長(zhǎng)關(guān)系不確定。1波的周期性 波的空間的周期性沿波的傳播方向，在x軸上任取一點(diǎn)， P點(diǎn)的振動(dòng)完全重復(fù)波源O的振動(dòng)，只是時(shí)間上比O點(diǎn)要落后。在同一波線上，凡坐標(biāo)與點(diǎn)坐標(biāo)之差為波長(zhǎng)整數(shù)倍的許多質(zhì)點(diǎn)（如：P1、P2、P3），在同一時(shí)刻t的位移都與坐標(biāo)為的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)位移相同，其振動(dòng)速度、加速度也與之相同。因此，在同一波線上，與任一點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)相同的質(zhì)點(diǎn)必會(huì)不斷重復(fù)出現(xiàn)，這就是機(jī)械波的空間的周期性?？臻g周期性說明，相距為波長(zhǎng)整數(shù)倍的多個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況完全相同。 波的時(shí)間的周期性在x軸上同一個(gè)給定的質(zhì)點(diǎn)，在t時(shí)刻的振動(dòng)狀態(tài)與它在t+nT時(shí)刻的振動(dòng)狀態(tài)（位移、速度、加速度等）相同。因此，在t時(shí)刻的波

3、形，會(huì)在t+nT時(shí)刻多次重復(fù)出現(xiàn)。這就是機(jī)械波的時(shí)間的周期性。波的時(shí)間的周期性，表明波在傳播過程中，經(jīng)過整數(shù)倍周期時(shí)，其波的圖象相同。例1：一列橫波沿x正向傳播，在t=0時(shí)刻的波形圖如圖中實(shí)線所示，在t=1s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示，該波的波速是多少？教 師 批注反思學(xué) 生 疑難反饋疑難反會(huì)2波的雙向性 波的傳播方向不確定波的傳播方向未知時(shí)，波既可能沿正方向傳播，也可能沿負(fù)方向傳播。例2：如圖所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的圖象，經(jīng)過t=0.2 s后這列波的圖象如圖中虛線所示，求這列波的波速. 介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向不確定在波的傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向相聯(lián)系，若某一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向

4、未確定，則波的傳播方向就有兩種，這樣形成多解。例3：如圖所示的波形圖上，P點(diǎn)恰好處在平衡位置，已知T=0.4s，問至少過多長(zhǎng)時(shí)間P到達(dá)波峰？3介質(zhì)中兩質(zhì)點(diǎn)間的距離與波長(zhǎng)關(guān)系不確定在波的傳播方向上，如果兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離不確定，就會(huì)形成多解。解題時(shí)若不能聯(lián)想到所有可能情況，易出現(xiàn)漏解。例4：在波的傳播方向上有a、b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相距60cm，某一時(shí)刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)均處于平衡位置，且a、b之間只有一個(gè)波峰，那么這列波的波長(zhǎng)可能是（ ） A. 0.6m B. 0.4m C. 1.2m D. 0.2m 高二物理 12.3.4 波長(zhǎng)、頻率和波速 配餐作業(yè)（B16）編稿 王勇 班級(jí) 姓名 審稿 A組1一列橫波在向

5、右傳播過程中，a和b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻處于如圖所示的位置，其中b在平衡位置，a在最大位移處，在波的傳播方向上，a、b兩質(zhì)點(diǎn)相距35cm，且大于一個(gè)波長(zhǎng)而小于兩個(gè)波長(zhǎng)，則該波波長(zhǎng)可能為 ，畫出相應(yīng)波形圖2一列波的波速為0.5ms，某時(shí)刻的波形圖如圖所示，經(jīng)過一段時(shí)間（小于一個(gè)周期）后波形如細(xì)線所示，這段時(shí)間可能是_s或_s3.圖示為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，實(shí)線為t0時(shí)刻的波形圖，虛線為t0.6 s時(shí)的波形圖，波的周期T0.6 s，則：（ ）A.波的周期為2.4 sB.在t0.9s時(shí)，P點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C.經(jīng)過0.4s，P點(diǎn)經(jīng)過的路程為4mD.在t0.5s時(shí)，Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置4一列波長(zhǎng)大

6、于1m的橫波沿著軸正方向傳播，處在和的兩質(zhì)點(diǎn)、的振動(dòng)圖像如圖所示。由此可知：（ ）A波長(zhǎng)為m B波速為C末、兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同D末點(diǎn)的振動(dòng)速度大于點(diǎn)的振動(dòng)速度5一列頻率為50Hz的橫波在x軸上傳播，某時(shí)刻，在x=2m的質(zhì)點(diǎn)A正通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在x=8m處的質(zhì)點(diǎn)恰好處于上方最大位移處。(1)設(shè)這列波的波長(zhǎng)大于6m，若沿x軸正方向傳播,則波速多大?若沿x軸負(fù)方向傳播，則波速多大?(2)若這列波的波速為240ms,求波的傳播方向6一列橫波在x軸上傳播，當(dāng)t=0和t=0.005 s時(shí)的兩波形圖如圖，求：（1）設(shè)周期大于（t2-t1），如果波向右（或向左）傳播時(shí)，波速各為多少？（2）設(shè)周期小于（t

7、2-t1），波速為6 000 m/s，求波的傳播方向。B組7一列簡(jiǎn)諧橫波沿水平直線方向向右傳播，M、N為介質(zhì)中相距s的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，M在左，N在右。t時(shí)刻，M、N兩質(zhì)點(diǎn)正好都在平衡位置，而且它們之間只有一個(gè)波峰，經(jīng)過t后N點(diǎn)恰好在波峰處，求波速。 8已知一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波動(dòng)圖象如圖所示，再經(jīng)過1.1 s時(shí)，P點(diǎn)第3次出現(xiàn)波峰，求：（1）波速v； （2）從圖示時(shí)刻起，Q點(diǎn)再經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間第一次出現(xiàn)波峰？9在波的傳播方向上有兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)P和Q，它們的平衡位置相距s=1.2 m，且大于一個(gè)波長(zhǎng)，介質(zhì)中的波速為v=2 m/s，P和Q的振動(dòng)圖線如圖所示，求振動(dòng)周期的最大值，并畫出t=0時(shí)的波的圖象.錯(cuò)題

8、歸因12.3.3 答案：導(dǎo)練： 例1：解析：由圖可以讀出：。但其周期和波速有多組解。如波向x正方向傳播，則，（），（）。例2、設(shè)波沿x軸正方向傳播，t=0.2 s可能是（n+）(n=0,1,2，)個(gè)周期，即t=(n+)T1， 周期T1= 波速v1=5(4n+1) m/s(n=0，1,2，) 設(shè)波沿x軸負(fù)方向傳播，t=0.2 s可能是(n+)(n=0,1,2，)個(gè)周期，即t=(n+)T2 周期T2= 波速v2=5(4n+3) m/s(n=0,1，2，).例3、由題意，若波沿x軸負(fù)方向傳播，則ab=，=ab=0.4 m所以=v/f所以f= Hz=150 Hz選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)，若波沿x軸正方向傳

9、播，則ab=，=1.2 mf=Hz=50 Hz選項(xiàng)C錯(cuò)，選項(xiàng)D正確. 例4、A、B、C a、b均處于平衡位置，且a、b間只有一個(gè)波峰的情況有以下幾種（如下圖所示）. 配餐作業(yè)：1 20cm或280cm 2. 1，3 3. D 4. A5 (1)若向右傳播,=8m,v=f=400m/s若向左傳播(2)兩點(diǎn)間距離等于.波向左傳播6.7【解析】【答案】8（1）由傳播方向可以判斷P點(diǎn)在t=0時(shí)刻振動(dòng)的方向向下，需經(jīng)2個(gè)周期第3次達(dá)到波峰位置，即2T=1.1 s所以T=1.1 s=0.40 s所以v=10.0 m/s.（2）由圖知A點(diǎn)在t=0時(shí)刻向下振動(dòng)，即振源的起振方向向下，故Q點(diǎn)亦向下起振，起振后須

10、經(jīng)3T/4才第一次到達(dá)波峰，則Q點(diǎn)第一次到達(dá)波峰經(jīng)歷的時(shí)間t=T=+0.40 s=0.4 s.9解析：這是一道波動(dòng)與振動(dòng)圖象相結(jié)合的問題，通過振動(dòng)圖象確定每一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，然后由P、Q兩點(diǎn)振動(dòng)情況，確定兩者間距與波長(zhǎng)的關(guān)系；又因?yàn)椴ǖ膫鞑シ较蛭粗?，可從下面兩種情況加以分析：1.波由P點(diǎn)向Q點(diǎn)傳播；2.波由Q點(diǎn)向P點(diǎn)傳播.答案：（1）波由P點(diǎn)向Q點(diǎn)傳播 由振動(dòng)圖線可知Q點(diǎn)的振動(dòng)在時(shí)間上比P點(diǎn)至少落后，因而P、Q兩點(diǎn)之間的距離至少是，根據(jù)波的周期性，s與的關(guān)系應(yīng)為（注意題目中s）s=n+(n=1,2,3，) =(n=1,2,3，) 故周期T=(n=1,2,3，)，顯然，n=1時(shí)，和T有最大值，其最大值分別為1=0.96 m,T1=0.48 s. 下面作出t=0時(shí)波的圖象，要正確畫出該時(shí)刻波的圖象，須把握好以下幾點(diǎn)：根據(jù)題中振動(dòng)圖象，t=0時(shí)P點(diǎn)位移yP=A，速度vP=0；Q點(diǎn)位移yQ=0，速度最大，且將向正最大位移振動(dòng).以P點(diǎn)為原點(diǎn)，PQ為x軸畫出直角坐標(biāo)系，并根據(jù)s=1及PQ=s進(jìn)行合理分度，將P、Q的橫、縱坐標(biāo)