3.2波的描述 导学案-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

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3.2波的描述 导学案-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

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3.2波的描述
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Hi,在开始挑战之前,先来热下身吧!
同学们,波长、频率和波速有什么关系呢?
◆学习任务
(一)读教材,首战告捷
让我们一起来阅读教材,并做好色笔区分吧。
(二)试身手,初露锋芒
让我们来试试下面的问题和小练习吧。
问题. 波长、波速和频率三者有什么关系?.

练习1.如图在一条直线上有三点S、M、N,S为波源,距M点为12m,距
N点为21m.由于波源S的振动在直线上形成一列横波,其波长为8m,波
速为4m/s,下列说法中正确的是:
A.M点先开始振动,N点后振动,振动时间相差2.25s,但振动周期都为2s
B.M点在最高点时,N点在平衡位置以上向下振动
C.M点在最高点时,N点在平衡位置以上向上振动
D.振动过程中M、N两点的位移有可能在某时刻相同
练习2、一列简谐横波在t1=0时刻的波形图如图所示,已知该波沿x轴正方
向传播,在t2=0.7s末时,质点P刚好出现第二次波峰,试求:
(1)波速υ.
(2)x坐标为6m的Q点第一次出现波谷的时刻t3=
(三)攻难关,自学检测
让我们来挑战吧!你一定是最棒的!
1、一列波在第一种均匀媒质中的波长为λ,进入第二种均匀媒质中的波长
为,那么波在这两种媒质中的频率之比为 ,波速之比为
2、在湖面上有一列前进的水波,在波前进的方向上依次放两块木片,它们
的运动方向始终相反,若波长为6cm,则两木片的距离可能是(  )
A.4cm B.9cm C.10cm D.18cm
(四)找规律,方法总结
波长、周期(或频率)和波速的关系

波速等于波长和频率的乘积
经过一个周期,振动在介质中传播的距离等于一个波长
波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到,但对
其他形式的波(电磁波、光波)也成立
测一测,大显身手
1.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点间的距离等于一个波长
2.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的个质点,相邻两质点的距离均为,如图()所示.
一列横波沿该直线向右传播,时到达质点,质点开始向下运动,经过时间第一次出现如图()
所示的波形.则该波的( )
A.周期为,波长为 B.周期为,波长为
C.周期为,波速为 D.周期为,波速为
3.在点有一波源,时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波.时,距离点为
的点第一次达到波峰;时,距离点为的点第一次达到波谷.则以下说法正确的是( ).
A.该横波的波长为
B.该横波的周期为
C.该横波的波速为
D.距离点为的质点第一次开始向上振动的时刻为末
4.如图所示,一列波长大于的横波沿着轴正方向传播,处在和的两质点当点的位移为正的最大值时,点位移恰为零,且向上运动,从此时开始计时,经后点的位移处
于正的最大值,由此可知( ).
A.末点的振动速度大于点的振动速度
B.末两质点的位移相同
C.波长为
D.波速一定为
5.一简谐横波以的波速沿轴正方向传播.已知时的波形如图所示,则( ).
A.波的周期为
B.处的质点在时向轴负方向运动
C.处的质点在时速度为
D.处的质点在时速度值最大
答案解析
试身手,初露锋芒
练习1.答案:ACD 解析:所以A正确。
如图所示,M、N两点的位置关系,B错C正确。
对于D选项其量的位置关系可能如下图,D正确。
练习2、解析:(1)P点开始向下振动,第二次出现波峰必然满足:解得:,所以波速:
(2)
攻难关,自学检测
1.【答案】1:1;3:1.
【解析】一列波从一种介质进入另一种介质,频率不变,抓住频率不变,所以频率之比为1:1,根据v=λf得,频率不变,波长之比为3:1,则波速之比为3:1.
2.【答案】B
【解析】两块木片的运动方向始终相反,两者平衡位置间的距离是半个波长的奇数倍,所以两木片的距离为
(n=0,1,2,3,…)
当n=1时,S=9cm。由于n是整数,所以其他值不可能,故ACD错误,B正确。
测一测,大显身手
1.【答案】A、C
【解析】机械振动的质点在一个周期内向远处传播一个完整的波形,故A项正确;由波形图可见,在一个
完整波形上,位移相同的相邻质点之间的距离不一定等于一个波长,故B项错误;速度最大且相同的质点,
在波形图上是在平衡位置上,如果相邻,那么正好是一个完整波形的两个端点,所以C项正确;振动情况总
是相同的两点间的距离是波长A的整数倍,故D项不正确.
2.【答案】BC
3.【答案】B、C
【解析】设波速为,周期为,由题意得: ,.
由以上两式得:,,B、C两项正确,该波波长为.A项错误,波传播所用时间为,所以时,距离点为的质点开始振动且振动方向向上,D项错误.
4. 【答案】A
【解析】,故,,C项错误;由得,由
知D项错误;末在正向最大位移处,在平衡位置,位移不相等,B项错误;2 s末在平衡位
置,在最低点,A项正确.
5.【答案】A、B
【解析】本题通过波动图像,考查周期、波速、波长、质点的振动方向.
由波动图像可知波长为,波速为,所以周期为,A项正确;波的传播方向向右,
可知处的质点在时向轴负方向运动,B项正确;由图像可知经过s,即,处
的质点不可能在平衡位置或波谷位置,C、D两项错误.

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