学人教版选修34 12.3波长、频率和波速课件（4）（24张）.ppt

12 3波长 频率和波速 1 定义 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 叫做波的波长 2 几点说明 1 位移总相等 的含义是 每时每刻都相等 2 位移总相等的两个质点 其速度也总是相等的 一 波长 4 相距 整数倍的质点振动步调总是相同的 相距 2奇数倍的质点振动步调总是相反的 2 几点说明 一 波长 3 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也等于波长 二 周期 t 频率 f 1 波源质点振动的周期 或频率 就是波的周期 或频率 2 几点说明 1 波的周期 或频率 应由波源决定 与传播波的介质无关 2 每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个波长的距离 3 每经历一个周期 原有的波形图不改变 1 单位时间内振动所传播的距离叫做波速 3 几点说明 2 一列波在同一均匀介质中是匀速传播的 3 要区分波速与质点振动速度的含义 三 波速 v 1 波速的大小由介质的性质决定 同一列波在不同介质中传播速度不同 反映振动在介质中传播的快慢程度 2 物理意义 四 波长 周期 或频率 和波速的关系 1 波速等于波长和频率的乘积 2 经过一个周期 振动在介质中传播的距离等于一个波长 3 波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到 但对其他形式的彼 电磁波 光波 也成立 波速由介质决定 与波的频率 质点的振幅无关 波的频率只取决于波源 与波速 波长无关 波在传播过程中 从一种介质进入另一种介质时频率不变 波长则决定于v和t 波从一种介质进入另一种介质波速发生变化 周期不变 波长发生变化 波在同一介质中传播 当周期发生变化 波长也发生变化 1 波速由什么决定 2 频率由什么决定 3 波长由什么决定 五 波长 周期 波速的决定关系 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 c 课堂练习 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 课堂练习 课堂练习 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 波长 0 6m 频率f 2 5hz 波速v 1 5m s 2 一列沿x轴正方向传播的横波 其振幅为a 波长为 某一时刻波的图象如图 在该时刻 某一质点p的的坐标为 0 经过四分之一周期后 该质点的坐标为 a 5 4 0 b a c a d 5 4 a 如图在一条直线上有三点s m n s为波源 距m点为12m 距n点为21m 由于波源s的振动在直线上形成一列横波 其波长为8m 波速为4m s 下列说法中正确的是 a m点先开始振动 n点后振动 振动时间相差2 25s 但振动周期都为2sb m点在最高点时 n点在平衡位置以上向下振动c m点在最高点时 n点在平衡位置以上向上振动d 振动过程中m n两点的位移有可能在某时刻相同 课堂练习 acd 下图为一横波在某一时刻的波形图 已知f质点此时的运动方向如下图所示 则 a 波向右传播b 质点h的运动方向与质点f的运动方向相同c 质点c比质点b先回到平衡位置d 质点c在此时的加速度为零 c 课堂练习 4 一列简谐横波在t 0时刻的波形如图所示 p q两点的坐标分别为 1 0 7 0 波的传播方向由右向左 已知t 0 7s时p点第二次出现波峰 则 a t 1 2s时 q点第一次出现波峰b t 0 9s时 q点第一次出现波峰c 振源的起振方向一定向上d q质点位于波峰时 p质点位于波谷 某列波沿x轴正方向传播 t 0时的波形图如图所示 已知在t 0 6秒时a点正好第三次出现波峰 则波的周期为多少 波传到p点所需的时间为多少 p点第一次出现波峰的时间是多少 课堂练习 周期t 0 3s 波传到p点的时间为t1 0 45s p点第一次出现波峰的时间为t2 0 675s 如图所示的实线是某时刻的波形图象 虚线是经过0 2s时的波形图象 假设波向左传播 求它传播的可能距离 若这列波向右传播 求它的最大周期 假定波速是35m s 求波的传播方向 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 ad 课堂练习 如图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线 经 t 0 5s后 其波形如图中虚线所示 设 t 2t t为波的周期 1 如果波是向右传播 求波的周期和波速 2 如果波是向左传播 求波的周期和波速 课堂练习 如图所示在均匀介质中有一个振源s 它以50hz的频率上下振动 该振动以40m s的速度沿弹性绳向左 右两边传播 开始时刻s的速度方向向下 试画出在t 0 03s时刻的波形 答案 如图1 波源s从平衡位置y 0开始振动 运动方向竖直向上 y轴的正方向 振动周期t 0 01s 产生的简谐横波向左 右两个方向传播 波速均为v 80m s 经过一段时间后 p q两点开始振动 已知距离sp 1 2m sq 2 6m 若以q点开始振动的时刻作为计时的零点 则在图2的振动图象中 能正确描述p q两点振动情况的是 a 甲为q点振动图象b 乙为q点振动图象c 丙为p点振动图象d 丁为p点振动图象 t 一列横波在x轴上传播 在t1 0和t2 0 005s时的波形如图所示 实线为t1时刻波形 虚线为t2时刻波形 1 由图中读出波的振幅和波长 2 设周期大于 t2 t1 如果波向右传播 波速多大 如果波向左传播 波速又是多大 3 波周期小于 t2 t1 并且波速为600m s 求波传播方向 a 0 2m 8m v右 400m s v左 1200m s 左 4 一列简谐横波沿一直线在空间传播 某一时刻直线上相距为d的a b两点均处在位移为零的位置 且a b之间仅有一个波峰 若经过时间t 质点b恰好到达波峰位置 求该波的波速可能值是多少 d 4n 1 2t d 4n 3 2t d 4n 1 4t d 4n 3 4t d 4n 1 6t d 4n 3 6t 一列横波上有相距4m的a b两点 波的传播方向是由a向b 波长大于2m 图