机械波3教学文档
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《机械波》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解机械波的基本观点和性质。
2. 掌握简谐横波的生成规律及描述方法。
3. 学会运用波动规律解决实际问题。
二、教学重难点1. 教学重点:理解横波的观点,掌握简谐横波的生成规律及描述方法。
2. 教学难点:如何运用波动规律解决实际问题,理解多解性及正确选择物理量。
三、教学准备1. 准备教学PPT,包含各种图片、动画和视频以辅助讲解。
2. 准备一些常见机械波的例子,如水波、声波等,供学生观察和理解。
3. 准备足够的习题,供学生练习和稳固知识。
4. 准备实验室或相关设备,以便学生实际操作和观察机械波的形成。
四、教学过程:(一)引入1. 复习回顾:高中物理中机械波的相关知识。
2. 提出疑问:什么是机械波?机械波是如何产生的?3. 引导学生思考,为新课做铺垫。
(二)新课1. 讲解机械波的基本观点,包括定义、分类、传播媒介等。
2. 通过具体实例,让学生了解机械波的产生过程和传播过程。
3. 引导学生分析简单机械波的传播规律,如波形、速度、周期等。
4. 引入介质中质点的运动规律,分析其在时间和空间上的变化。
5. 讲解机械波在生活和工程中的应用,如声波、水波等。
6. 组织学生讨论,提出问题,共同探讨解决的方法。
(三)实践1. 安排学生自行制作简单的机械波模型,如绳波、水波等,体验机械波的产生和传播过程。
2. 组织学生分组进行实验,观察和分析不同介质中机械波的传播特性。
3. 鼓励学生通过实践,加深对机械波的理解和掌握。
(四)总结与作业1. 总结本节课的主要内容,强调重点和难点。
2. 安置作业:撰写一篇关于机械波的小论文,总结所学知识和感受。
3. 提醒学生做好复习,为后续课程的学习打下基础。
教学设计方案(第二课时)一、教学目标1. 理解机械波的基本观点和性质。
2. 掌握简谐横波的波动方程和数学描述方法。
3. 能够通过实际数据和公式计算波动参数。
二、教学重难点1. 教学重点:机械波的基本观点和波动方程的理解和应用。
第二章机械波第一节机械波的形成与传播说课稿一、教材学生分析:1.教材所处的地位及前后联系:机械波的形成与传播是机械振动和机械波的内容之一,它研究的是质点的振动在连续介质中传播的过程,由于其运动形式区别于我们以前所学的单质点的运动,它的形成过程较抽象,因此是本章的难点之一;第二,学习它要用到以前学过的运动学和动力学的知识,又是对前面机械振动的进一步深化和应用,又要与后面要学习的电磁振荡、电磁波、光波有很多的共同规律及特征,故这部分内容起着承前启后的作用。
2.教学目标:〔1〕知识目标Ⅰ:机械波的形成〔即机械波的形成条件〕Ⅱ:认识机械波的传播特点Ⅲ:知道波的分类:横波和纵波〔2〕能力目标培养学生观察、推理和综合分析的能力(3)情感目标正确认识世界,利用科学解释世界的分析问题的方法与思想3:教学重点、难点、疑点、关健点重难点:机械波的“形成〞与“传播〞即是重点也是难点疑点:机械波在介质中传播时,介质中的质点只是在各自的平衡位置附近振动,并不随波向外迁移。
关健点:巧妙介助亲身实验感悟建立起振动与波动的联系4:学情分析及应对对策通过前面的学习,学生已经具备运动学的基本知识及质点振动的特点和规律,但尚求其涉及波动的知识。
因此,本节课从研究质点的振动为出发点,去掌握波的形成过程,使学生能顺利地掌握新知识。
因此在本节课通过亲身实验、观察实验,引导分析波动形成及它的动态过程,来进一步提高学生观察、实验、抽象思维、推理和综合分析问题的能力。
二、教法与学法本节课主要采用形象、生动、有趣的物理实验来调动学生的积极性,化抽象为具体,增加学生的感性认识,借助计算机模拟辅助教学,提高课堂的教学高效率。
通过本节课的学习,使学生懂得通过实验、观察、推理达到接受知识的目的,培养学生的观察、分析和知识迁移能力。
三、教学程序教学环节一:提问讨论,引入课题一.问题讨论:1.河中静止地浮着一只排球,怎样拿到它?根据学生回答水波能将排球推向岸边吗?2.我们不用把耳朵放到音箱旁就能从音箱中听到播放的或动听或激昂的音乐,这是什么原因?学生可能的回答:a、用竹杆挑b、用篮球撞它,碰撞时将能量传递给它c、将石块扔入水中,让水波将排球推向岸边目的性:通过学生对生活中最熟悉,但又很陌生的回答,引入一种全新的运动,并指引学生通过学习,能正确解释我们生活中最熟悉的实例。
小专题研究(三) 波的多解问题1.方向性不确定出现多解波总是由波源发出并由近及远地向前传播,波在介质中传播时,介质各质点的振动情况根据波的传播方向是可以确定的,反之亦然。
因此,根据题中的已知条件不能确定波的传播方向或者不能确定质点的振动方向,就会出现多解,然而同学们在解题中往往凭着主观臆断,先入为主地选定某一方向为波的传播方向或是质点的振动方向,这样就会漏掉一个相反方向的可能性解。
2.时间、距离不确定形成多解沿着波的传播方向,相隔一个波长的连续两个相邻的质点振动的步调是完全相同的;在时间上相隔一定周期的前后两个相邻时刻的波形图线是完全相同的,所以,当题中已知条件没有给定传播的时间(波传播的时间Δt 与周期T 之间的大小关系不确定)或是没有给定波的传播距离(波的传播距离Δs 与波长λ之间的大小关系不确定),就会出现多解现象。
同学们在解题时经常只分析传播时间Δt 小于T (或传播距离Δs 小于波长λ)的特解情况,从而造成特解代替通解的漏解现象。
3.两质点间关系不确定形成多解在波的传播方向上,如果两质点间距离不确定或相位之间关系不确定,会形成多解,若不会联想所有的可能性,就会出现漏解。
[例证] 一列简谐横波沿直线传播,在传播方向上有P 、Q 两个质点,它们相距8 m ,当t =0时,P 、Q 的位移恰好是正最大值,且P 、Q 之间只有一个波谷。
t =0.6 s 末时,P 、Q 两点正好都处在平衡位置,且P 、Q 之间只有一个波峰和一个波谷,且波峰距Q 点的距离第一次为λ4,试求:(1)波由P 传至Q ,波的周期; (2)波由Q 传到P ,波的速度;(3)波由Q 传到P ,从t =0时开始观察,哪些时刻P 、Q 间(P 、Q 除外)只有一个质点的位移大小等于振幅。
[解析] (1)由题意,t =0时的波形如图1(a)所示,t =0.6 s 时的波形如图(b)所示:图1若波从P 传向Q ,则t =34T ,从而得T =0.8 s 。
新课标人教版34选修三《波的形成和传播》WORD
教案6
中心发言人:陈波授课人:
教
学
过
程
教
学
过
(一)提问引入新课:
什么是机械振动和简谐运动?
向安静的水中投入一块小石子会看到什么现象?
[演示]绳子的一端固定,手拉另一端水平拉直,上下抖动,观看现象.
(二)新课教学
(一)波的形成条件
1、波源:
[板书]能够产生振动的物体或质点叫做波源
2、介质:
[板书]介质确实是传播机械振动的媒介物
3、产生波的条件:
[板书]产生波的两个条件是:第一要有波源,第二要有介质,两者缺
一不可.
(二)机械波的概念和产生缘故.
[CAI课件模拟波的产生过程]
[总结并板书]机械波形成的缘故是由于介质本身内部各质点间存在着相互作用力,即由介质内部的力学性质决定的.
机械波确实是机械振动在介质中的传播过程.
(三)机械波的实质和特点.
[教师]漂浮在水面上的树叶随着水的上下波动会可不能向外迁移?
[多媒体放映录像带]漂浮在水面上的树叶随着水的上下波动而上下波动,它可不能随水波的上下波动而向外迁移.
[演示一]在一条绳子上的任意一点系上一圈红布或者用红墨水涂上一圈,以使学生能明显观看到红色标志.
[演示二]有一条绳子上不同的点(最好等距离)标记上4到5个红色点,手拿绳子一端上下振动,提示学生观看红色点
振动的先后顺序如何?
[总结并板书]:机械波的特点:
a:介质中各质点只在各自平稳位置邻近做机械振动,并不沿波的方
备课组长签字:。
1. 机械波的形成和传播-教科版选修3-4教案一、课堂目标1.理解机械波的定义和特征,掌握机械波的形成和传播规律;2.了解常见的机械波类型,如横波和纵波;3.掌握波的图像表示方法,如波的实物图和波形图;4.能够根据实验数据分析机械波的特性。
二、教学重点1.机械波的形成和传播规律;2.横波和纵波的特征和区别;3.波的图像表示方法。
三、教学难点1.如何准确分析机械波的特性;2.如何区分不同类型的机械波;3.如何绘制波的图像表示方法。
四、教学方法1.课堂讲授;2.案例分析;3.实验演示。
五、教学内容1. 机械波的定义和特征机械波是指以弹性介质为媒介的波动,在传播过程中介质内质点做的振动是被逐渐传递的,而介质本身并没有向远处传递。
机械波的有一系列特征,如振幅、波长、周期、频率等,它们都是衡量机械波的重要指标。
2. 机械波的形成和传播规律机械波的形成和传播符合一定规律,如波的叠加原理、波的反射、波的折射等。
课堂上将通过实例演示和案例分析,让学生更好地理解这些规律,并掌握其应用方法。
3. 横波和纵波的特征和区别横波和纵波是机械波的两种基本类型,它们在传播过程中的介质颗粒振动方向不同。
横波的传播方向垂直于颗粒振动方向,而纵波的传播方向和颗粒振动方向相同。
学生需要深刻理解横波和纵波的特征和区别,以便更好地应用于实际问题中。
4. 波的图像表示方法波的图像表示方法有很多种,如波的实物图、波形图等。
这些图像方式能够帮助学生更好地理解波的特性,并能够进行波的分析和计算。
5. 实验演示实验演示是本次课堂的重要内容,通过实验数据学生能够更好地理解机械波的特性,并能够深入思考实验现象背后的物理原理,同时也能够培养学生实验能力和动手能力。
六、教学实施1.课前准备:教师准备实验设备(如弹簧振子)、课件资料等;2.课堂教学:教师进行课堂讲授、案例分析和实验演示,并进行相关实验操作,引导学生对机械波的认识和理解;3.课后作业:要求学生进行波的计算练习,巩固所学知识。
小专题研究(三) 波的多解问题1.方向性不确定出现多解波总是由波源发出并由近及远地向前传播,波在介质中传播时,介质各质点的振动情况根据波的传播方向是可以确定的,反之亦然。
因此,根据题中的已知条件不能确定波的传播方向或者不能确定质点的振动方向,就会出现多解,然而同学们在解题中往往凭着主观臆断,先入为主地选定某一方向为波的传播方向或是质点的振动方向,这样就会漏掉一个相反方向的可能性解。
2.时间、距离不确定形成多解沿着波的传播方向,相隔一个波长的连续两个相邻的质点振动的步调是完全相同的;在时间上相隔一定周期的前后两个相邻时刻的波形图线是完全相同的,所以,当题中已知条件没有给定传播的时间(波传播的时间Δt 与周期T 之间的大小关系不确定)或是没有给定波的传播距离(波的传播距离Δs 与波长λ之间的大小关系不确定),就会出现多解现象。
同学们在解题时经常只分析传播时间Δt 小于T (或传播距离Δs 小于波长λ)的特解情况,从而造成特解代替通解的漏解现象。
3.两质点间关系不确定形成多解在波的传播方向上,如果两质点间距离不确定或相位之间关系不确定,会形成多解,若不会联想所有的可能性,就会出现漏解。
[例证] 一列简谐横波沿直线传播,在传播方向上有P 、Q 两个质点,它们相距8 m ,当t =0时,P 、Q 的位移恰好是正最大值,且P 、Q 之间只有一个波谷。
t =0.6 s 末时,P 、Q 两点正好都处在平衡位置,且P 、Q 之间只有一个波峰和一个波谷,且波峰距Q 点的距离第一次为λ4,试求:(1)波由P 传至Q ,波的周期; (2)波由Q 传到P ,波的速度;(3)波由Q 传到P ,从t =0时开始观察,哪些时刻P 、Q 间(P 、Q 除外)只有一个质点的位移大小等于振幅。
[解析] (1)由题意,t =0时的波形如图1(a)所示,t =0.6 s 时的波形如图(b)所示:图1若波从P 传向Q ,则t =34T ,从而得T =0.8 s 。
有关机械波教案范文一、教学目标1. 让学生了解机械波的概念,掌握机械波的形成和传播原理。
2. 使学生理解机械波的特性,包括波长、波速、频率等。
3. 培养学生运用机械波知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 机械波的概念及其形成2. 机械波的传播原理3. 机械波的特性:波长、波速、频率4. 机械波的图像表示:波形图5. 机械波的叠加原理三、教学重点与难点1. 教学重点:机械波的形成和传播原理机械波的特性及其表示方法机械波的叠加原理2. 教学难点:机械波的形成过程及传播机制波速、波长、频率之间的关系机械波的叠加原理在实际问题中的应用四、教学方法1. 采用讲授法,讲解机械波的基本概念、形成原理和传播特性。
2. 利用多媒体演示机械波的形成和传播过程,增强学生的直观感受。
3. 运用案例分析法,让学生通过实际问题理解机械波的叠加原理。
4. 开展小组讨论,培养学生合作学习的能力。
五、教学准备1. 教学课件:机械波的形成、传播、特性及应用等内容。
2. 教学视频:机械波实验现象展示。
3. 练习题:涵盖本节课主要知识点。
4. 小组讨论题目:结合实际问题,分析机械波的叠加原理。
5. 实验器材:振动台、尺子、计时器等。
教学过程:1. 导入新课:通过展示机械波实验现象,引导学生思考机械波的形成和传播。
2. 讲解机械波的形成原理:讲解波源振动传递到介质中的过程,阐述机械波的形成。
3. 讲解机械波的传播特性:介绍波速、波长、频率的概念,讲解它们之间的关系。
4. 演示机械波的传播过程:利用多媒体展示机械波在不同介质中的传播情况。
5. 案例分析:分析实际问题,运用机械波知识解决问题。
6. 小组讨论:让学生结合实例,讨论机械波的叠加原理。
7. 课堂小结:总结本节课的主要知识点。
8. 布置作业:让学生通过练习题巩固本节课所学内容。
9. 课后反思:教师对本节课的教学效果进行反思,为下一节课的教学做好准备。
10. 教学评价:对学生的学习情况进行评价,包括知识掌握程度和实际应用能力。
1. 机械波的形成和传播-教科版选修3-4教案一、教学目标1.了解机械波的基本概念、特征和分类。
2.理解机械波的形成和传播。
3.掌握机械波的基本性质和计算方法。
二、教学重点和难点1.教学重点:机械波的形成和传播的原理与特点。
2.教学难点:机械波的计算方法和应用。
三、课前准备1.教师准备好教学讲稿、教学案例、学科课件等资料。
2.学生准备好笔记本、集中注意力备课。
四、教学过程1. 知识引入教师通过实验或视频等方式先让学生感受一下空气、水、土地等被振动时的形成情况,引起学生对机械波的兴趣,进而介绍机械波的基本概念和特点。
2. 知识讲解根据学科教材的内容,教师对机械波的形成和传播原理进行讲解,教师需要结合案例、图片、动画等资源,加深学生对机械波的理解。
3. 实验演示利用实验装置进行机械波的演示和观察,从而让学生更好地理解机械波的物理本质和特点。
4. 课堂练习教师在课堂上组织学生进行机械波多种类型计算例题,以帮助学生掌握机械波的计算方法和应用。
五、教学评价教学评价主要是由教师针对学生的学习和掌握情况进行评估,包括课堂表现、课堂作业、考试成绩等方面进行评价。
六、拓展阅读1.机械波的形成和传播机制2.机械波性质的应用3.机械波的种类和特点4.机械波与电磁波5.机械波在日常生活中的应用七、作业布置1.教师布置练习机械波计算的作业,督促学生加强练习和巩固。
2.教师布置学习心得总结作业。
八、教学总结本课程是教科版选修3-4机械波的形成和传播教案,着重讲解了机械波的基本概念、特征和分类,进而介绍机械波的形成和传播原理和方法,帮助学生掌握机械波的基本性质和计算方法。
希望对学生的知识掌握和学习能力提升有所帮助。
12.3 波长、频率和波速波长、周期和频率[先填空]1.波长(1)定义在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离,通常用λ表示.(2)特征在横波中,两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长.在纵波中,两个相邻疏部或两个相邻密部之间的距离等于波长.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相同的,它们都等于波源的振动周期或频率.(2)决定因素波的周期或频率由波源的周期或频率决定.(3)时空的对应性在一个周期的时间内,振动在介质中传播的距离等于一个波长.(4)周期与频率关系周期T 与频率f 互为倒数,即f =1T. [再判断]1.两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长.(×)2.两个密部(或疏部)之间的距离为一个波长.(×)3.振动在介质中传播一个波长的时间是一个周期.(√)[后思考]1.某时刻,两个相邻的、位移相等的质点间的距离等于波长吗?【提示】 不一定.某时刻两质点位移相等,间距却不一定等于波长.2.波在一个周期内传播的距离是一个波长,那么在一个周期内质点通过的路程是否为一个波长?为什么?【提示】 不是.因为波在传播时,介质中的质点都在平衡位置附近振动,不随波的传播而迁移,一个周期内质点通过的路程为振幅的四倍,而不是一个波长.[核心点击]1.关于波长的定义:“振动相位总是相同”和“相邻两质点”是波长定义的两个必要条件,缺一不可;在波的图象中,无论从什么位置开始,一个完整的正(余)弦曲线对应的水平距离为一个波长.2.关于波长与周期:质点完成一次全振动,波向前传播一个波长,即波在一个周期内向前传播一个波长.可推知,质点振动14周期,波向前传播14波长;反之,相隔14波长的两质点的振动的时间间隔是14周期.并可依此类推.3.波的空间周期性(1)相隔距离为一个波长的整数倍的两质点,振动情况完全相同,且离开平衡位置的位移“总是”相等,振动速度大小和方向也“总是”相同,因而波长显示了波的空间周期性.(2)相隔距离为半波长的奇数倍的两质点的振动情况完全相反,即在任何时刻它们的位移大小相等、方向相反,速度也是大小相等、方向相反,会同时一个在波峰、一个在波谷或同时从相反方向经过平衡位置.1.如图1231所示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( )图1231A.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是一个波长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是一个波长E.C,E两质点的振动情况总是相反的【答案】BCE2.关于波的周期下列说法中正确的是( ) A.质点的振动周期就是波的周期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,只是波形向前移动了一段距离E.经历整数个周期波形图重复出现,质点向沿波传播的方向前进整数个波长的距离【答案】ABD3.关于波长的下列说法中正确的是( )A.机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B.在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长C.在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长D.在波形图上振动情况总是相同的两质点间的距离等于一个波长E.波长是波的空间周期性的体现【答案】ACE波长的三种确定方法(1)根据定义确定:①在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长.②波在一个周期内传播的距离等于一个波长.(2)根据波的图象确定:①在波的图象上,振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长.②在波的图象上,运动状态(速度)总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长. ③在波的图象上,两个相邻波峰(或波谷)间的距离为一个波长.(3)根据公式λ=vT 来确定.波速[先填空]1.定义:波速是指波在介质中传播的速度.2.公式:v =λT =λ f3.决定因素机械波在介质中的传播速度由介质的性质决定,在不同的介质中,波速一般不同.4.决定波长的因素:波长由波速和频率共同决定.[再判断]1.不同频率的波在同一种介质中传播,波速不同.(×)2.同一列波从一种介质进入另一种介质不变的量是频率.(√)3.波在同一种均匀介质中是匀速向外传播的.(√)[后思考]1.波的传播速度取决于什么?不同频率的横波在同一种介质中的传播速度是否相同?【提示】 波的传播速度取决于介质,同一种介质中频率不同的机械波传播速度相同.2.当波从一种介质进入另一种介质时,波长、频率和波速哪个物理量保持不变?【提示】 当波从一种介质进入另一种介质时,频率保持不变,波长和波速会发生变化.[核心点击]1.波速的实质:波的传播速度即波形的平移速度.2.波速与振动速度波速与质点的振动速度不同,波速是振动形式匀速向外传播的速度,始终沿传播方向;振动速度是指质点在平衡位置附近振动的速度,大小和方向都随时间做周期性变化.3.波从一种介质进入另外一种介质,波源没变,波的频率不会发生变化;介质的变化导致了波速和波长的改变.4.一渔船停泊在岸边,若海浪的两相邻波峰的距离是12 m,海浪的速度是6 m/s,则渔船摇晃的周期是________.【答案】 2 s5.一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图1232所示,再经0.6 s,N点开始振动,则该波的振幅A为________,频率f为________.图1232【答案】0.5 m,2.5 Hz6.(2014·全国卷Ⅰ)图1233(a)为一列简谐横波在t=2 s时的波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x=1.5 m处的质点的振动图象,P是平衡位置为x=2 m的质点.下列说法正确的是( ) 【导学号:23570056】(a) (b)图1233A.波速为0.5 m/sB.波的传播方向向右C.0~2 s时间内,P运动的路程为8 cmD.0~2 s时间内,P向y轴正方向运动E.当t=7 s时,P恰好回到平衡位置【答案】 ACE求解波长、频率与波速问题的技巧(1)波速的决定因素:波在不同介质中波速不同,机械波的波速取决于介质,介质不同,波速不同,故从一种介质进入另一种介质时,波速变化.(2)频率的决定因素:波的频率f 取决于波源,故波的频率始终不变,从一种介质进入另一种介质时,频率不变.(3)波长变化情况:根据v =λf ,当从一种介质进入到另一种介质,f 不变,v 变化,波长λ也随之变化.【答案】 BDE7.t =0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y 轴正向开始振动,振动周期为0.4 s ,在同一均匀介质中形成沿x 轴正、负两方向传播的简谐横波.画出t =0.6 s 时的波形图.【解析】 根据波动与振动的关系分析波的图象.根据波的传播的周期性,t =0.6 s 时的波形是波源振动112个周期形成的,此时波源在坐标原点从平衡位置向y 轴负方向振动,由波的传播方向与质点的振动方向的关系可画出其波形图.【答案】8.某波源S 发出一列简谐横波,波源S 的振动图象如图1238所示.在波的传播方向上有A 、B 两点,它们到S 的距离分别为45 m 和55 m .测得A 、B 两点开始振动的时间间隔为1.0 s .求:图1238(1)波长λ;(2)当B 点离开平衡位置的位移为+6 cm 时,A 点离开平衡位置的位移.【解析】 (1)从S 的振动图象可知,T =2 s ;A 、B 两点距离为10 m ,波从A 传到B 所需时间为1 s ,则波速v =Δx Δt =55-451.0 m/s =10 m/s ,则波长λ=vT =20 m.(2)A 、B 之间的距离刚好为半个波长,它们的振动状态相反,当B 点离开平衡位置的位移为+6 cm 时(波峰),A 点离开平衡位置的位移是-6 cm(波谷).【答案】 (1)20 m (2)-6 cm[能力提升]9.如图1239所示,有一列传播的简谐横波,x =0与x =1 cm 处的两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示.则这列波的( )图1239A .波长一定是4 cmB .周期一定是4 sC .振幅一定是2 cmD .传播速度一定是1 cm/sE .传播速度可能是1 cm/s【解析】 由图可知波的振幅、周期和质点振动的振幅、周期相同,分别为2 cm 和4 s ,因此选项B 、C 正确;再根据x =0与x =1 cm 处的两个质点的振动图象可知两质点振动时间相差14T +nT ,距离相差14λ+n λ,因此波长是一系列解,选项A错误;根据v =λT 可得,波速也应该是一系列解,当n =0时,v =1 cm/s.故选项D错误,E 正确.【答案】 BCE10.一列简谐横波沿x 轴传播,t =0时的波形如图12310所示,质点A 与质点B 相距1 m 质点A 的速度沿y 轴正方向;t =0.02 s 时,质点A 第一次到达正向最大位移处,由此可知( )图12310A .此波的传播速度为25 m/sB .此波沿x 轴负方向传播C .此波沿x 轴正方向传播D .从t =0时刻起,经0.04 s 质点A 沿波的传播方向迁移了1 mE .在t =0.04 s 时,质点B 处在平衡位置,速度沿y 轴正方向【解析】 由题图可知s =λ2,则λ=2 m ,而t =0.02 s =T 4.则T =0.08 s ,v =λT=25 m/s ,故A 项正确.由A 点向上振动可知波向左传播,故B 项正确,C 项错误.由于质点并不随波迁移,故D 项错误.在t =0.04 s 时,质点B 在平衡位置,运动方向向上,故E 项正确.【答案】 ABE11.在O 点有一波源,t =0时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波,t1=4 s 时,距离O 点为3 m 的A 点第一次到达波峰;t2=7 s 时,距离O 点为4 m 的B 点第一次达到波谷.求该波的波长、周期和波速.【解析】 设波速为v ,周期为T ,由题意得:t1=3v +T 4=4 s ,t2=4v +34T =7 s .由以上两式得:v =1 m/s ,T =4 s ,波长为λ=vT =4 m.【答案】 4 m 4 s 1 m/s12.一列横波在x 轴线上传播,在t1=0时和t2=0.5 s 时的波形图象如图12311所示,图12311(1)这列波的传播速度多大?(2)若波速v =68 m/s ,则波向哪个方向传播?(3)若波向左传播,且3T <Δt <4T ,则这列波的波速多大?【解析】 (1)当波向右传播时,由于振动的周期性,波向前传播的距离Δx =n λ+14λ,波的传播速度v 右=ΔxΔt =8n +20.5=4(4n +1)m/s(n =0,1,2,3,…)若波向左传播,波向前传播的距离Δx =n λ+34λ,波的传播速度v 左=ΔxΔt =8n +60.5=4(4n +3)m/s(n =0,1,2,3,…)(2)若波速v =68 m/s ,则波在Δt 时间内移动的距离s =v ·Δt =68×0.5=34 m =414λ,故波向右传播.(3)若波向左传播,且3T <Δt <4T ,则在这段时间内波传播的距离为3λ<Δx <4λ,故n =3,则波速为v 左=4(4n +3)=60 m/s.【答案】 (1)见解析 (2)向右传播 (3)60 m/s。
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3 波长、频率和波速课堂探究一、波长、波速、频率的决定因素1.周期和频率:只取决于波源,波的周期和频率就是指波源的周期和频率,与v、λ无任何关系。
当波从一种介质进入另一种介质时,波源没变,波的周期和频率不会发生变化。
所以说周期和频率由波源决定。
2.波速v:由介质的物理性质决定,同一均匀介质,物理性质相同,波在其中传播的速度恒定.所以说波速由介质决定。
3.波长λ:对一列波,其波长、波速、周期的关系不会变化,始终是v=错误!=λf,由于v、T都由相关因素决定,而这些因素同时又决定了波长λ,即波长λ由波源和介质共同决定。
(1)机械波的波速只与传播介质的性质有关。
不同频率的同类机械波在相同的介质中传播时速度相等;同频率的横波和纵波在相同介质中传播速度不相同。
(2)波在同一均匀介质中匀速向前传播,波速v是不变的;而质点的振动是变加速运动,振动速度随时间变化。
二、应用波的图象和关系式确定波长1.波的图象在波的图象上,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离,即为波长.“总是”和“相邻”是两个关键词,“总是”是指每时每刻.凡是平衡位置相隔波长整数倍质点的位移、速度、加速度等物理量总是相同,振动同相。
凡是平衡位置相隔半个波长的奇数倍质点的位移、速度、加速度等物理量总是等大反向,振动反相.2.关系式:由v=错误!得λ=vT。