高二物理波长、频率和波速(教师版).pdf

波长、频率和波速

一、教学目标

1、了解波长、频率、波速概念；2、会用波长公式计算波速。

二、知识讲解

1.波长、周期和频率

1．波长

(1)定义：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。通常用λ表示。

(2)特征：在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。在纵波中，两个相邻密部或两

个相邻疏部之间的距离等于波长。

2．周期和频率

(1)定义：波上各质点的振动周期(或频率)。

(2)规律：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)是相同的，它们都等于波源的振动周期(或频率)。

(3)关系：周期T和频率f互为倒数，即f＝。

判断1

1．机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的4倍。()

2．波速表示介质中质点振动的快慢。()

3．在波形图上速度相同的相邻两质点间的距离等于一个波长。()

例题1

一列声波从空气进入水中，下列物理量中不变的是（）

A.波长B.波速C.频率D.振幅

【答案】C

【解析】同一列声波在各种介质中的传播速度不同，根据可得，频率不变．

故选C．

1

【标注】【素养】科学推理

【知识点】波长、周期、波速的基本计算

练习1

关于机械波的概念，下列说法中正确的是（）

A.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向

B.简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等

C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长

D.一列机械波由一种介质进入另一种介质时波长、波速、频率都会发生变化

【答案】B

【解析】A.横波中，质点的振动方向与波传播方向垂直；纵波中，质点振动方向与波的传播方向

相同，故A错；

B.机械波中，相邻半波长奇数倍的质点，速度大小相等，方向相反；加速度大小相等，方向相

反；位移大小相等，方向相反；相邻半波长偶数倍时，速度、加速度和位移均相等，故B正确；

C.机械波中任意质点均在该点平衡位置附近振动，不随波的传播而迁移；故C错；

D.机械波的频率由波源决定，波速由介质决定，当机械波通过不同的介质时，频率不变而波速发

生改变，故D错．

故选B．

【标注】【素养】科学推理

【知识点】波长、周期、波速的基本计算

例题2

一列简谐横波沿轴正向传播，传到点时波形如图所示，再经，点开始振动，则该波的振幅

和频率为（）

A.，B.，

C.，D.，

2

【答案】D

【解析】从图中直接可以看出振幅为，AC错误；

从图可看出波长，波速，得频率为，B错误，

D正确．

故选D．

【标注】【知识点】机械波图像综合问题

练习2

同一振源发出的机械波同时在水和空气中传播，某时刻的波形图如图，以下说法正确的是（）

A.该列波在水中的波长较大，是水中机械波的波形图

B.该列波在水中传播速度较大，是水中机械波的波形图

C.水中质点的振动周期比空气中质点的振动周期小

D.如果让这列波在真空中传播，波长与空气中的波长差不多

【答案】A

【解析】A．因为机械波在水中传播的传播速度比在空气中快、根据波长可知机械波在水

中波长较大；由图波形曲线可知比的波长长，故是水中机械波的波形曲线，是空气中声波的

波形曲线；故A正确，B错误；

C．因频率和周期是由振源决定的，所以在两种介质中周期相同，故C错误；

D．机械波的传播需要介质，故它不能在真空中传播，故D错误．

故选A．

【标注】【知识点】