第12章 第3节　波长、频率和波速.ppt

学案一　波长、频率、周期及波速 学案二　机械波的多解问题 一、波长(λ) 1．定义：在波动中，___________总是相同的两个______质点间的距离，叫做波长，通常用λ表示． 2．波长的其他定义 (1)在波动中，对平衡位置的位移__________的两个______质点间的距离也是一个波长． (2)在波动中，速度____________的两个________质点间的距离也是一个波长． (3)在横波中，两个__________或两个__________之间的距离等于波长．在纵波中，两个__________或两个__________之间的距离等于波长． 二、周期(T)和频率(f) 1．波的周期和频率 在波动中，各个质点的振动周期或频率是________的，它们都等于________的振动周期或频率，这个周期或频率也叫做____的周期或频率，分别用________和________来表示． 2．决定因素 波的周期或频率由________的周期或频率决定． 3．时空的对应性 经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于___________． 三、波速(v) 1．定义：波速是指振动在介质中________的速度，而不是介质质点的_______速度，所以波速等于_______与_______的比值． 2．计算式：v＝________.此式不仅适用于机械波，也适用于后面要学习到的电磁波． 3．决定因素 (1)机械波在介质中的传播速度由________的性质决定，与波长和频率________． (2)在不同的介质中，波速不同，但波速还与_____有关． 4．波长的决定因素 波长由波速和频率，即________和________共同决定． 2．波长、周期(或频率)和波速的决定因素 (1)周期T和频率f仅由波源决定，与v、λ无关． (2)波速v决定于介质的物理性质，与f、λ无关．同一均匀介质中，v不变；反之，如果介质种类或密度改变，v也一定改变． (3)波长λ由介质和波源共同决定，即决定于v和f，只要v、f中一个发生变化，波长λ必然发生变化，但仍保持v＝fλ的关系． 总结以上三点，v、λ、f三个量的决定因素如图所示． 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 思路点拨：解答本题时要把握波在传播过程中的一些规律，例如波在传播过程中频率不变，波速由介质决定等． 解析：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，选项A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，选项B正确；波速是由介质决定的，不会因频率升高而使波速变大，故选项C错误；当两质点相距半波长的奇数倍时振动情况完全相反，故选项D错误． 答案：B 【题后总结】机械波的波速只与介质的性质有关：波在同一均匀介质中的传播速度相同；不同频率的波在同种介质中传播时，波长与频率成反比；同一列波从一种介质进入另一种介质时，频率不变，波速与波长成正比． 【训练】 1．(多选)对机械波关于公式v＝λf，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2 m的声音比波长是4 m的声音传播速度小2倍 解析：公式v＝λf适用于一切波，无论是机械波还是电磁波，选项A正确；机械波的波速仅由介质决定，与频率f无关，所以选项B、D错误；对同一列波，其频率由振源决定，与介质无关，故选项C正确． 答案：AC 2．关于波的周期，下列说法正确的是(　　) A．质点的振动周期就是波源的周期 B．波的周期是由波源驱动力的频率决定的 C．波的周期与形成波的介质的密度有关 D．经历整数个周期波形图重复出现，只是波峰向前移动了一段距离 解析：波的周期性是由质点振动的周期性决定的，故选项A正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故选项B正确，选项C错误；选项D正是波的周期性的体现，故选项D正确． 答案：ABD 3．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点(　　) A．它的振动速度等于波的传播速度 B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向 C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D．它的振动频率等于波源的振动频率 解析：简谐机械波介质中的各质点都做简谐运动，其速度按照正弦或余弦规律变化，与波的传播速度是两码事，选项