【2017年整理】波长频率和波速.ppt

第三节 波长?频率和波速;知识梳理图 (学生用书P30);情 景 设 置 (学生用书P30) 我们拿着绳子的一端上下振动,形成绳波在绳子上传播.如果改变振动的快慢,即改变机械振动的周期.那么所形成的绳波在绳子上传播的速度改变了吗?波的传播速度与哪些因素有关呢?;深 化 探 究 (学生用书P30) 一?波长?频率和波速;1.波长λ 两个相邻的运动状态总是相同的质点间的距离,或者说在振动过程中,对平衡位置的位移总是相等的两个相邻的质点间的距离叫做波长. 在横波中两个相邻波峰(或波谷)之间的距离,在纵波中两个相邻密部(或疏部)之间的距离都等于波长?波长用λ表示,单位m.;2.频率:波源振动一个周期,其他被波源带动的质点也刚好完成一次全振动,且波在介质中往前传播一个波长.由此可知波动的频率就是波源振动的频率.频率用f表示. 3.波速:波速是指波在介质中传播的速度 机械波的传播速度??与传播介质的性质有关,不同频率的机械波在相同的介质中传播速度相等,同频率的横波和纵波在相同的介质中传播速度不同. 波在同一均匀介质中匀速向前传播,波速v是不变的.;二?波速公式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因而可以得到波长λ,频率f(或周期T)和波速v三者的关系波速v是由介质决定的与波的频率?质点的振幅无关,频率由波源决定,波长由波源和介质共同决定.;三?波的图象与振动图象的比较;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;四?Δt后波形图的画法 1.Δt后波形图的画法 波在传播过程中介质中多个质点都在做受迫振动,不同时刻多质点的位置在不断变化,所以不同时刻的波形是不同的,只有经过的时间Δt是周期的整数倍,波形将出现重复,所以画出Δt的波形图,首先明确Δt与周期之间的关系,然后画出经过时间小于一个周期的那一时刻的波形图.;(1)特殊点法:如下图所示有t=0时刻的波形图(实线)波向右传播,画出经过时间Δt 时的波形图.在原波形图线上选五个特殊点O?a?b?c?d(即最大位移处和平衡位置处的点)由波的传播方向判断各质点的运动方向.经过Δt时间各个质点做简谐运动到相应的位置,然后画出过这些特殊点的正弦图线即可,如上图虚线所示.;(2)平移法:如下图实线所示为某简谐波t=0时刻的波形图,波向右传播,在此坐标系中画出经过Δt=1.5 s时的波形图.已知周期T=0.4 s.算出 Δt时间内传播的距离Δx=Δt·v= ·Δt把波形沿波的传播方向平移Δx,然后将移动后的图线和y轴之间的部分画好即可.Δt=1.5 s=3 T Δx=3 λ.则将原来t=0时的波形沿波的传播方向移动 λ即可,如上图虚线所示.;五?波的多解问题 造成波动问题多解的主要因素有: 1.周期性 (1)时间周期性:时间间隔Δt与周期T的关系不明确. (2)空间的周期性:波传播距离Δx与波长λ的关系不明确.;2.双向性 (1)传播方向双向性:波的传播方向不确定. (2)振动方向双向性:质点振动方向不明确. 由于波动问题的多解性,在解题时一定要注意考虑其所有的可能性: ①质点到达最大位移处,则有正向和负向最大位移两种可能. ②质点由平衡位置开始振动,则振动有向上,向下(或向左?向右)的两种可能.;③只告诉波速不明确波的传播方向,应考虑沿两个方向传播的可能. ④只给出两个时刻的波形,则有多次重复的可能.解决此类问题时,往往采用从特殊到一般的思维方法,即找到一个周期内满足条件的特例,在此基础上,如知时间关系,则加nT;如知空间关系,则加nλ.;典 例 分 析 (学生用书P31) 一?波长?波速和频率的关系;例1:对机械波关于公式v=λf,下列说法正确的是( ) 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4 m的声波为波长是2 m的声波传播速度的2倍 答案:AC;解析:v=λf适用于一切波,公式中v、f都有其特定的决定因素,但对波v=λf关系不会变,因此介质决定机械波波速,波源决定频率的同时,也决定了波长.所以A选项正确,B?D选项错误,C选项正确. ;巩固练