波长频率和波速-1.ppt

* 南昌一中高二物理备课组 第三节：波长、频率和波速 一．波长：——符号（λ） t= T 4 13 10 7 1 课本图12.1-3 1．每个质点的启动方向与波源的启动方向一致 2．质点1发出的振动传到质点13，使质点13开始振动时，质点1完成一次全振动，因此1、13振动步调一致， 概念：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，叫做波的波长。 λ 称为同相点。 ◆ “位移总是相等的两个质点”，即不论什么时候，振动步调_________，称为同相点。 完全一致 ☆ 思 考 与 讨 论 ： ①．任意两个同相点间的距离为_____________；相邻的两个同相点间的距离等于__________。 波长的整数倍 一个波长 ☆ 思 考 与 讨 论 ： ◆ “位移总是相反的质点”，振动步调完全相反，称为_________。 反相点 λ λ λ y/cm x/m O ②．任意两个反相点间的距离为_____________；相邻的两个反相点间的距离等于__________。 半波长的奇数倍 半个波长 λ/2 二．周期（T）和频率（f ） 设波源的振动频率（周期）是 ? （T）， ——则波传播的频率和周期是多少？ 也是 ? （T） 因为每个质点都在做受迫振动，所以每个质点的振动频率或周期与波源的频率和周期是一样的，都是? (T)。 波的周期由______决定，同一列波在不同介质中传播时________________________。 Why? 波源 周期（或频率）保持不变 ☆．分析：课本图12.1-3横波的形成 规律：每经历一个周期的时间，波就沿传播方向传播__________的距离； 一个波长 每经历一个周期的时间，当前的波形图与原有的波形图相同。 三．波速（v） ——反映波在介质中传播快慢的物理量 定义：波在介质中传播的速度叫波速；数值上等于波长与频率的乘积。 说明： ①．波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同。 ②．波在均匀介质中是匀速传播的。 注意：波速与质点的振动速度不同，质点的振动是一种变加速运动，因此质点的振动速度时刻在变。 ☆．波长、周期（频率）和波速的关系 ： v =△x/ △t =λ/T =λ· f （其中，△x为波传播的距离；△t为波传播△x经历的时间。） 说明： ①．波的频率f，由波源决定，与介质无关； ②．波速v由介质决定，与波源无关； ③．一列波进入两种不同的介质，其频率不变，波速与波长相应改变。 ◆．波图象中的信息： x /cm y /cm 0 v λ λ y A -A 例题1：某乐律C调“la”的频率为f =440Hz，试求这个音在空气中的波长和水中的波长。 析：由：v =λ· f ，可求出波长 课 堂 训 练 ： λ 空气 =v空气 / f =332/440=0.75m λ 水 =v水 / f =1450/440=3.3m 注意：①．波的频率f，由波源决定，与介质无关； ②．波速v由介质决定，与波源无关； ③．一列波进入两种不同的介质，其频率不变，波速与波长相应改变。 习题1：简谐机械波在给定的介质中传播时，下列说法中正确的是（ ） A．振幅越大，则波传播的速度越快； B．振幅越大，则波传播的速度越慢； C．在一个周期内，振动质点通过的路程等于一个波长； D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短。 解析：波速的大小由介质本身的性质决定，与振幅无关，所以A、B二选项错； 由于振动质点做简谐运动，在一个周期内，振动质点通过的路程等于振幅的4倍，所以C选项错误； 根据经过一个周期T ，振动在介质中传播的距离等于一个波长 ，所以振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短，即D选项正确。 D 例题2：下图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形曲线。经过0.5s后，其波形如图中的虚线所示。设该波的周期T大于0.5s。 （1）如果波是向左传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？ （2）如果波是向右传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？