10.3 波长、频率和波速－－李喜昌波长频率2.ppt

10 3波长 波速和频率 第十章机械波 看动画演示回答问题 1 在这些质点中哪些点的振动情况完全相同 3 相邻的振动完全相同的质点间的水平距离都相等吗 1和13 2和14 3和15等 相等 2 振动情况完全相同是指什么 它们所有的物理量 位移 速度 加速度等 每时每刻总是大小相等 方向相同 也总是相同 在波动中 对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离 叫波长 一 波长 1 位移总是相等的两个质点 所有量也总是相同 2 相距 的整数倍的两个质点振动步调总是相同 3 相距 2的奇数倍的两个质点振动步调总是相反 4 在横波中 两个相邻的波峰 或波谷 之间的距离等于波长 在纵波中 两个相邻的密部 或疏部 之间的距离等于波长 说明 二 周期和频率 3 周期和频率是描述周期性过程进行的快慢的物理量 说明 波源振动的周期 或频率 就是波的周期 或频率 1 波的周期 频率 由波源决定 与介质无关 2 每经历一个周期的时间 当前的波形图与原有的波形图相同 四分之一波长 思考1 经过四分之一周期 半个周期 四分之三周期 一个周期振动状态状态传播的距离是多少 半个波长 四分之三波长 一个波长 思考3 经过n n可以是小数 个周期振动状态 波形 传播的距离是多少 n个波长 思考2 经过四分之一周期 半个周期 四分之三周期 一个周期波形平移的距离是多少 答案同思考1 波速数值上等于波长与频率的乘积 三 波速 单位时间内振动状态所传播的距离叫做波速 1 波速的物理意义是反映波在介质中传播快慢的物理量 说明 3 机械波在介质中传播的速度由介质本身的性质决定 与波源无关 例如 声波在15 的空气中的传播速度为340m s 在水中的速度为1450m s 而在钢铁中的速度达到4900m s 2 机械波的波形及振源的振动状态以波速匀速传播 波长由波源和介质共同决定 四 波长 周期和频率 波速的关系 机械波的周期和频率由波源决定 与介质无关 波速由介质决定 与波源无关 说明 1 当一列波从一种介质进入另一种介质传播时 周期 或频率 保持不变 但由于波速的变化而导致波长成正比例变化 2 波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到 但对其他形式的波比如电磁波也成立 c 1 关于简谐波说法中正确的是 a 两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长b 任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长c 波动在一周期内向前传播的距离等于波长d 在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长 牛刀小试 2 关于波速说法错误的有 a 波速由介质和波源共同决定b 提高振源频率 波的传播速度将增大c 同时在空气中传播两列声波 波长较大的声波传播较快d 频率大的声波在空气中传播的波长越短e 波速反映了介质中质点振动的快慢f 波速反映了振动在介质中传播的快慢 abce abd 3 关于v f 和v t说法正确的是 a 它们适用于一切波 包括电磁波 光波 b 同一列波在传播过程中 从一种介质进入另一种介质时保持不变的只有fc 由v f 可以看出 波速与频率成正比d 由两式得出声波在同一种介质中传播时 波长和频率成反比 与周期成正比 4 一列横波沿直线传播 在传播方向上有a b两点 相距1 2m 当波刚好到达b点时开始计时 已知4秒内 a位置的质点完成8次全振动 b位置质点完成10次全振动 这列波的波长为多少 频率为多少 速度为多少 解析 由题可知波先传到b质点 b质点在4s内振动了10次 波从b传到a用了两个周期时间 所以a b间的距离等于两个波长 波长 0 6m 频率f 2 5hz波速v 1 5m s d 5 右图中a是波源 各质点之间的距离均为1m 当t为0时a质点开始向上振动 经过0 1s第一次到达最大位移 此时波传到c点 下列说法正确的是 a 波的传播速度是10m s 周期是0 4sb 波的频率是2 5hz 波长是4mc 再经过0 2s 波传播到g点 f到达最大位移d 波传播到j点时共历时0 45s 这时质点h到达最大位移 解析 6 如图示 一列向右传播的简谐横波 波速的大小为0 6m s p质点横坐标xp 0 96m 从图中状态开始计时 求 解析 1 p点第一次达到波谷的时间 就是初始时刻x坐标为0 18m处的质点的振动状态传到p点所用的时间 2 p点第二次达到波峰的时间等于初始时刻x坐标为0 06m处的质点的振动状态传到p点所用的时间与一个周期之和 1 经过多长时间 p质点第一次到达波谷 2 经过多长时间 p质点第二次达到波峰 波可能向右传 也可能向左传 又因为 t小于一个周期 所0 05s 1 4t或0 05s 3 4t 解析 由图可知波长 4m 振幅等于0 2m 所以频率f 5hz或15hz 由v f 可知v 20m s或60m s ad 7 一列简谐横波沿x轴传播 t 0时刻的波形如图实线所示 经过 t 0 05s后的波形如图虚线所示 已知 t小于一个周期 则 a 这列波的波长是4mb 这列波的振幅是0 4mc 这列波的波速一定是20m sd 这列波的频率可能是15hz 8 07年高考上海卷 如图所示 位于介质 和 分界面上的波源s 产生