【最新】人教版高中高三物理选修3-4第十二章第3节《波长、频率和波速》导学案及随堂练习题

由天下分享时间：2025/3/20 21:34:14 加入收藏我要投稿点赞

第3节波长、频率和波速

班级姓名小组

【学习目标】

1．理解波长、频率和波速的物理意义，能从波的图象中求出波长。 2．理解波长、频率和波速之间的关系，并能进行相关的计算。 3．知道时间Δt前后波形图的确定方法，会画出其波形图。 4．了解波的多解问题，掌握解决多解问题的方法。【新知新学】一、波长

1．定义：在波动中，总是相同的两个质点间的距离，用物理符号表示。

2．特征：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。二、周期和频率

1．概念：波的周期(频率)等于波源及介质中各个质点的 (振动频率)，周期用符号表示，频率用符号表示。

2．规律：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)均由波源决定，并且均相同，它们都波源的振动周期(或频率)。

3．关系：周期T和频率f互为，即。

4．时空关系：在一个周期内，振动在介质中传播的距离等于。三、波速

1．定义：机械波在介质中传播的速度。波速等于和的比值。 λ

2．定义式：v＝，它又等于和的乘积，公式为v＝λf。

3．决定因素：机械波在介质中的传播速度由的性质决定。在不同的介质中，波速一般不同。另外，波速还与有关。【合作探究】

(1)公式v＝λf的适用范围？

(2)频率越大的机械波在介质中传播得越快吗？

例1、(多选)关于公式v＝λf，下列说法中正确的是( )

- 1 -

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6 m的声波为波长是3 m的声波传播速度的2倍例2、如图甲所示，一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q′、P′、O、P、Q质点，相邻两质点间距离为1 m。t＝0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并产生分别向左、向右传播的波，O质点振动图象如图乙所示，当O点第一次达到正方向最大位移的时刻，P点刚开始振动，则( )

A．P′、P两点的振动步调始终相反

B．当Q′点振动第一次达到负向最大位移时，O质点已经通过25 cm的路程 C．t＝4 s时P点处于波峰

D．若O质点振动加快，波的传播速度变大时间Δt前后波形图的确定方法

例3、如图甲所示是一列简谐横波在t＝0.2 s时的波形图，其中O是波源，图乙是波上某一点P的振动图象。

- 2 -

(1)该波的波长为________m，周期为________s，波速为________m/s； (2)说明P质点的位置；

(3)画出t＝0.4 s和t＝0.55 s的波形图。

【随堂练习】

1．(多选)一振动周期为T、振幅为A、位于x＝0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动。该波源产生的一列简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失。一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是( )

A．振幅一定为A B．周期一定为T C．速度的最大值一定为v

D．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离

2．如图所示，甲图为一列简谐横波在t＝20 s时的波形图，乙图是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是( )