第十二章3波长频率和波速.ppt

3　波长、频率和波速 1.波的图像描述了波中各质点在某一时刻的_____。 2.振动图像描述了波中某个质点在各个不同时刻的_____。 3.振动的质点不随波迁移,波传播的是质点的_________和 _________。 4.波的传播具有周期性,每经过周期的整数倍,波形会_________。 5.质点的振动速度_______波的传播速度。 位移 位移 振动形式 振动能量 重复出现 不等于 一、波长、周期和频率 1.波长: (1)定义:在波动中,_________总是相同的两个_____质点间 的距离。 (2)特征:在横波中,两个_____波峰或两个_____波谷之间的 距离等于波长。在纵波中,两个_____密部或两个相邻疏部之 间的距离等于波长。 振动相位 相邻 相邻 相邻 相邻 2.周期、频率: (1)定义:等于波上各个质点的振动周期(或频率)。 (2)周期T和频率f的关系:互为_____,即f=___。 (3)波长与周期的关系:在_________的时间内,振动在介质中 传播的距离等于一个波长。 倒数 一个周期 二、波速 1.定义:波速是指波在介质中_____的速度。 2.特点:(1)机械波的波速只与传播___________有关。不同 频率的机械波在相同的介质中传播速度相等。 (2)某种机械波从一种介质进入另一种介质,频率_____,波速 改变。 3.波长、频率和波速之间的关系:v=___=____。 传播 介质的性质 不变 λf 【思考辨析】 1.判断正误: (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。　(　　) (4)频率越大的机械波在介质中传播得越快。　(　　) 提示:(1)×。两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长的整 数倍,只有相邻的两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长。 (2)×。对纵波只有相邻的两个密部(或疏部)之间的距离为 一个波长。 (3)√。波的传播是匀速的,一个周期的时间一定对应于一个 波长的距离,反之也成立。 (4)×。波的传播速度与频率无关,只与介质的性质有关。 2.问题思考： 有何区别和联系？ 提示：波的传播是匀速的，波速计算可以用 计算，只 不过当t=T时，x=λ而已。 仅适用于波的传播问题， 而 既适用于波,又适用于物体的运动等情况。 一、对波长的理解 1.关于波长的定义：“相邻的”和“位移总是相等”是波长 定义的关键，二者缺一不可。 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 周期，波向前传播 波长；反之，相隔 波长的两质点的振动的时间间隔是 个周期。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，即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。 【学而后思】 (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,却不一定等于波长。 (2)某时刻速度相同的两个质点间的距离一定等于波长的整数 倍吗? 提示:不一定,两质点的速度相同时,加速度和位移不一定相同, 即两质点振动情况不一定完全相同,两质点间的距离不一定等 于波长的整数倍。 【典例1】下列说法正确的是　(　　) A.当机械波从一种介质进入另一种介质时,保持不变的物理量是波长 B.传播一列简谐波的同一种介质中各质点具有相同的周期和振幅 C.由波在均匀介质中的传播速度公式v=λf可知,频率越高,波速越大 D.在波的传播方向上,相距半波长的整数倍的两质点的振动情况完全相同 【解题探究】(1)决定波速、波长、频率的因素是什么? 提示:波速由介质决定,频率等于波源的频率,与介质无关,波长 由波速和频率共同决定。 (2)两质点振动情况相同时,两质点间的距离与波长有什么关系? 提示:两质点间距离等于波长的整数倍,或者半波长的偶数倍。 【标准解答】选B。当机械波从一种介质进入另一种介质时,频率保持不变,波速发生变化,因而波长也发生变化,A选项错误;一列简谐波在同一均匀介质中传播时,各质点都在做完全相同的振动,只是振动开始的时刻不同,所以它们有相同的周期和振幅,B选项正确;波速是由介质决定的,不会因频率升高而使波速变大,故C项错;当两质点相距半波长的奇数倍时振动情况完全相反,故