教科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第3章 机械波 2.波速与波长、频率的关系.ppt

解析水面波是机械振动在水面上传播,是一种典型机械波,故A正确;从第一个波峰到第十个波峰经历了9个周期,时间间隔为15s,所以其振动周期C错误;波传播过程中,传播的是振动形式,能量可以传递出去,但质点并不随波迁移,故D错误。方法技巧求解波的周期和波长的方法(1)根据一定时间的波峰个数确定周期;(2)波在一个周期内传播的距离等于一个波长,根据公式λ=vT来确定波长或由两个相邻的振动相位总是相同的质点间的距离等于一个波长来求解。对点演练1如图所示,训练者跨步蹲,双手各自正握同一材质的两绳一端,在竖直方向上下甩动,在绳子上交替做出不同的波动,其运动状态可视为简谐运动。由于初练者双手肌肉力量不一致,左手每秒抖动4下,右手每秒抖动5下,则在左、右两绳上传播的波()A.周期之比为4∶5B.速度之比为5∶4C.振幅之比为4∶5D.波长之比为5∶4D探究点二波速导学探究波的传播速度取决于什么?不同频率的横波在同一种介质中的传播速度是否相同?当波从一种介质进入另一种介质时,波长、频率和波速哪个物理量保持不变?提示机械波的传播速度取决于介质。同一种介质中频率不同的机械波传播速度相同。当波从一种介质进入另一种介质时,频率保持不变,波长和波速会发生变化。知识归纳频率、波长和波速间的定量关系及决定因素(1)定量关系是v=λf。(2)频率、波长、波速的决定因素:波速由介质本身性质决定(一般来说,固体中波速较大,液体中次之,气体中波速最小),不同频率的同类机械波在相同介质中传播速度相同,在不同介质中传播速度会不同。波的周期(或频率)取决于波源的周期(或频率)。注意:①由公式可知:只要f、v其中一个发生变化,λ必然发生变化,故波长由波源和介质共同决定。②波由一种介质进入另一种介质时,其频率不变,都等于波源的振动频率,但波速和波长要发生变化。特别提示波速与质点振动速度的区别波速由介质的性质决定,与波的频率、质点的振幅无关,在同一种均匀介质中波速为一定值。波速与质点的振动速度是两码事:波速是振动形式匀速传播出去的速度,方向与波传播方向相同;质点的振动速度是质点在平衡位置附近振动时的速度,大小、方向均随时间改变。波的传播过程就是振动状态的传播过程。根据Δx=v·Δt便可求出某一振动状态传到空间某一位置所经历的时间,也可求出经Δt时间波向前传播的距离(在波速v已知的情况下)。应用体验【例2】(多选)如图所示,波源O垂直于纸面做简谐运动,所激发的横波在均匀介质中向四周传播,图中虚线表示两个相位相同的质点组成的线。t=0时,离O点5m的A点开始振动,且向上振动;t=1s时,离O点10m的B点也开始振动,此时A点回到平衡位置向下运动。下列判断正确的是()A.该波的波速一定为5m/sB.该波的波长一定为2mC.波源开始振动时振动方向向下D.t=1s时,AB连线上可能有3个点处于最大位移处AD对点演练2(多选)矩形ABCD处于均匀介质中,AB=16m,BC=12m,一波源刚好位于B点,波源的振动状态向各方向传播形成简谐横波,波源每隔0.5s经过平衡位置一次。某时刻介质中部分波形如图所示,实弧线EG与虚弧线FH为相邻的波峰和波谷,EF=GH=5m,则()A.波源振动周期为T=0.5sB.波的波长为λ=10mC.波的传播速度为10m/sD.波源振动状态传至D处需要4sBC解析波源每隔0.5s经过平衡位置一次,则波源周期为1s,故A错误;波峰和波谷之间的距离为5m,所以波的波长为λ=10m,故B正确;学以致用·随堂检测全达标123451.(波速与波长、频率的关系)(多选)对于机械波,关于公式v=λf的说法正确的是()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,对同一列波来说,在不同介质中传播时保持不变的只有fD.由v=λf知,波长是2m的声音比波长是4m的声音传播速度小2倍AC解析公式v=λf适用于一切波,无论是机械波还是电磁波,A正确;机械波的波速由介质本身决定,与波长λ、频率f无关,B、D错误;对同一列波,其频率由波源决定,与介质无关,C正确。123452.(波速)健身市场上一种时尚的运动器材“战绳”如图甲所示,健身者把两根绳子一端固定在P点上,用双手各自将绳子的另一端分别握住,然后根据锻炼的需要以不同的频率、不同的幅度上下抖动绳子,使绳子振动起来,从而达到健身的目的。某时刻,绳子形成的波形如图乙所示(还未传到P点),其中A、B是右手绳子上的两个点,下列说法正确的是()A.健身者左右两手刚抖动时的方向是相同的B.无论右手如何抖动绳子