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第二章机械波 第二节波速与波长 频率的关系 已知波的传播方向 怎样判定质点的振动方向 知识回顾 思考 哪些点的振动步调完全一致 注意 1 定义 沿波的传播方向 任意两个相邻的同相振动的质点间的距离叫做波长 常用 表示 2 物理意义 反映了波动在空间上的周期性 3 说明 1 同相 的含义是 任何时刻质点相对平衡位置的位移的大小和方向总是相等 一 波长 2 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 在波动中 若不考虑阻力 各质点离开平衡位置的最大距离都相等 都等于振源的振幅 称为波的振幅 振幅越大 振动的能量越大 机械波传递的能量也越大 振幅 二 振幅 1 定义 波源或各个质点振动的周期 或频率 就是波的周期 或频率 2 说明 1 同一种波在同一种介质中传播时周期 或频率 保持不变 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 三 周期和频率 波源质点作简谐运动时 在它的带动下 介质中的各个质点先后从平衡位置做简谐运动 这种状态在介质中就由近及远地向前传播出去 由此我们看到 波的传播是有一定速度的 单位时间内振动所传播的距离叫做波速 描述的是振动形式在介质中传播的快慢程度 1 定义 2 物理意义 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 3 说明 2 波在同一均匀介质中是匀速传播的 四 波速 3 波速在同种均匀介质中具有某一定值 质点振动速度的大小和方向都是随时间改变的 五 波长 频率和波速关系 1 波的频率f 由波源决定 与介质无关 2 波速v由介质决定 与波源无关 3 一列波进入两种不同的介质 其频率不变 波速与波长相应改变 说明 例1 下例关于波速的正确说法是 A 反映了振动在介质中传播的快慢B 反映了介质中质点振动的快慢C 波速由介质决定 与波源无关D 反映了介质中质点迁移的快慢 AC 典型例题 例2 一艘渔船停泊在岸边 如果海浪的两个相邻波峰的距离时6m 海浪的速度时15m s 渔船随波摇晃的周期是多少 该题比较基础 重在对新学公式的理解与应用 典型例题 波在时间上和空间上的周期性 造成了重复性 波动问题一般具有多解性 空间 题3 如图所示 沿波的传播方向上有两个相距为1m的质点P和Q 当P达到负最大位移处时 Q正好处于平衡位置且向上运动 那么这列波的波长可能为多少 Q 典型例题 例4 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
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