2.1机械振动的传播.ppt

波速与波长、频率的关系,一、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，叫做波长。,请想一想，为什么要强调“相邻”两个字？,思考,注意观察：在波动中，相隔等于波长的两个点的振动特点？,1）.这两点对平衡位置的位移的大小和方向总保持相同,2）.这两点速度大小和方向总保持相同,3）.这两点振动步调总保持相同,说明,2、另一定义:在波动中，对平衡位置的位移总是相同或者运动状态（振动速度）总是相同的两个相邻质点间的距离，叫做波的波长。,一、波长（）,思考,注意观察：在波动中，相隔等于半个波长的两个点的振动特点？,2).相隔/2的两个质点的步调总是相反,1).相隔的两个质点的步调总是相同,.相隔整数倍的两个质点的步调总是相同,相隔/2的奇数倍两个质点的步调总是相反,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,振源振动一个周期，波向前传递一个波长,振源振动3个周期，波向前传递3个波长,3,介质中各质点振动的频率都等于波源的振动频率，我们把这个频率叫做波动的频率，通常用字母f表示，单位是Hz,二、波的频率1、定义：,人耳能够感觉到的声波的频率约为20Hz20000Hz男低音歌唱家发出的声音可以低到65Hz，而女高音歌唱家可以高达1180Hz,同一列波在不同介质中的频率（周期）如何变化？为什么？,同一列波在不同介质中的频率（周期）保持不变。,三、波速,波以一定的速度（波速）向前传播。在单位时间内某一波峰或波谷（疏部和密部）向前移动的距离，等于波速,三、波速1.定义,波形（如波峰、波谷；疏部、密部）向前平移的速度就等于波速。,2.公式,反映振动在介质中传播的快慢程度,3.物理意义,（1）波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同的介质中传播速度不同。,（2）同一列波在同一介质中_传播。,（3）区分波速和振动速度。,匀速,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)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,波的频率只取决于波源,波长则决定于v和T。,1波速由什么决定？,2频率由什么决定？,3波长由什么决定？,四、波长、周期（或频率）和波速的关系,1.一列波在不同介质中传播，保持不变的物理量是A.波长B.波速C.频率D.周期,巩固练习,CD,2一列波的波长为，沿着波的传播方向在任意时刻，具有相同位移的质点是(其中k=0，1，2，),A相距/2的两质点B.相距的两质点C.相距(2k+1)/2的两质点D.相距2k的两质点,BD,3、一列沿x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3所示。在该时刻，某一质点的坐标为(，0)，经过T/4后该质点的坐标为：,B,4、关于波速说法正确的有（）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,DF,课堂练习,5、关于v=f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f保持不变C由v=f可以看出，波速与频率成正比D由上式可得出同类波在同一种介质中传播时，波长和频率成反比,ABD,课堂练习,如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图试画出再经过T/4、T/2、3T/4、T和5T/4时的波形图。,试画出该时刻前T/4、T/2时刻的波形图。,波的传播方向,五、已知波速和波形，如何画出再经t时间前、后的波形图？,经历一个周期（或整数倍）波形图不变。,理解,（1）画下一时刻的波形时沿着传播方向平移，画前一时刻的波形时逆着传播方向平移。（2）当时间间隔超过一个周期时，只考虑周期整数倍后剩余的时间。（3）可先选定两个相邻的特殊点进行平移，然后补全余下的部分。,作图技巧,1,2,3,例题：下图的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经0.5秒后，波形如图中的虚线所示。该波的周期T大于0.5秒1、如果波是向左传播的，波速是多大？周期是多大？2、如果波是向右传播的，波速是多大？周期是多大？,秒时的波形,0.5秒时的波形,解答：1、如果波向左传播，波形向左移动了,2、如果波向右传播，波形向右移动了,拓展：若把条件“设该波的周期T大于0.5s”去掉，该题又该如何解答？,一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如