第2章第2节波速与波长、频率的关系

1、第2节波速与波长、频率的关系,学习目标： 1.理解波长、频率和波速的物理意义以及相互关系 2会应用波的知识分析和解决问题 重点难点： 1.波长、频率、波速这三个物理量及这三个量间的关系 2波的传播具有空间、时间上的周期性，易出现多解问题,第一节知识回顾,横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波,纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波,其中凸起部分的最高点叫波峰， 凹下部分的最低点叫波谷,其中质点分布较稀的部分叫疏部， 质点分布较密的部分叫密部,一、波长() 1定义：在波动中，振动情况总是相同的两个相邻质点间平衡位置间的距离，叫做波长，用表示,如何定量描述波呢？需要引入一些物理量，

2、下面正式开始今天的学习，首先学习波长,2特征：在横波中，两个_或两个_之间的距离等于波长；在纵波中，两个_或两个_之间的距离等于波长,相邻波峰,相邻波谷,相邻疏部,相邻密部,方法总结】在理解波长的概念时，要注意切不可把“在振动中位移总是相等的质点”与“在振动中某一时刻位移相等的质点”混为一谈，另外还要注意“相邻”二字，不要把波长的概念理解为“是两个在振动中位移总是相等的质点间的距离,二、振幅(A) 1定义：在波动中，各质点离开平衡位置的_距离，即其振动的振幅，也称为波的振幅 2特征：机械波是机械振动在介质中的传播，振动的振幅_ ，波传播的能量_ ， _大小是波所传播能量的直接量度 3.如果不考

3、虑能量的损失，波动中各质点的 振幅是相等的,最大,越大,越大,振幅,三、波的周期和频率 1定义：波在传播的过程中，介质的各质点振动的周期和频率。 2规律：在波动中，各质点振动的周期和频率是相同的，都等于波源振动的周期和频率。 3.数量关系：周期和频率成倒数关系，即T=1/f。 4.时空关系：在一个周期的时间，振动在介质中传播的距离等于一个波长。频率表示在单位时间，波向前推进的完整波的个数。 思考：为什么各质点振动的周期和频率等于波源振动的周期和频率。 因为各质点都是在前一个质点带动下做的受迫振动，故而相等。周期和频率由波源确定,图是一列向右的简谐波在某一时刻的波形图像下列说法中正确的是(,A质

4、点A、C、E、G、I在振动过程周期不相同 B质点B比F早起振，之后它们的振动步调是一致的 C质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长 D质点I的振幅为5cm。一个周期向右通过的水平路程为4m,精讲精析】由于后一个质点都是在前一个质点带动下做受迫振动，故而周期和频率是相同的，所以选项A是错误的。此波向右传播，肯定离波源近的先启振故选项B是正确的质点D、H是处在相邻的两个波谷的点，它们的平衡位置之间的距离等于一个波长，所以选项C也是正确的质点I只能在平衡位置附近上下来回运动，不能迁移，是横波所以选项D是错误的 【答案】BC,四、波速 1波速：波速是指机械波在介质中_的速度波速等于波长与周期的比值 2

5、波速公式：v _ ，它又等于_与_的乘积，公式为v _，具有普适性。 3决定波速的因素：机械波在介质中的传播速度由_的物理性质决定，在不同的介质中，波速_ 当波从一种介质进入另一种介质时，波的_保持不变，是波长发生_,传播,波长,频率,f,介质本身,不同,频率,改变,思考 在波的传播中，既有波的传播速度，又有质点的振动速度，二者大小相等吗？ 提示：不相等， 波速由介质决定，在同一介质中，波速是不变的，故而V= S/t, S为波匀速传播的 距离。t为所用时间。振动速度是质点在平衡位置附近振动的速度，大小、方向随时间改变 关于二者方向问题，尤其是在图像问题中如何处理，我们下一节再讲,特别强调,1周

6、期和频率，只取决于波源，而与v、无关 2速度v取决于介质的物理性质，它与T、无直接关系，只要介质不变，v就不变，与T、无关，反之如果介质变，v也一定变 3波长则取决于v和T，只要v、T其中一个发生变化，其值必然发生变化，即波长是由介质和波源共同确定 波从一种介质进入另外一种介质，波的频率不会发生变化，变化的是波长和波速,在机械波中，关于公式vf，下列说法正确的是() Avf适用于一切波 B由vf知，f增大，则波速v也增大 Cv、f三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有f D由vf知，波长是2 m的声音比波长是4 m的声音传播速度小2倍 解析：选AC.公式vf适用于一切波，无

7、论是机械波还是电磁波，A正确；机械波传播的波速仅由介质决定，所以B、D错误；对同一列波，其频率由波源决定，与介质无关，故C正确,2010天津高考)一列简谐横波沿x轴正向传播,传到M点时波形如图所示,再经0.6 s,N点开始振动,则该波的振幅A和频率f为( ) A.A=1 m，f=5 Hz B.A=0.5 m，f=5 Hz C.A=1 m，f=2.5 Hz D.A=0.5 m，f=2.5 Hz,标准解答】选D.由图像可以直接读出该波的振幅A=0.5 m; 经0.6 s,N点开始振动,说明波在0.6 s内向前传播了6 m,所以V= S/t=10m/s 所以周期为 故D正确,A、B、C错误,此题目是波动和振动的综合运用，是高考的考点，至少五分，希望大家重视,板书设计 一、波长 在波动中，振动情况总是相同的两个相邻质点间平衡位置间的距离，叫做波长，用表示 二、振幅(A) 三、波的周期和频率 四、波速 波速是指机械波在介质中传播的速度波速等于波长与周期的比值 五、强调 1周期和频率，只取决于波源，而与v、无关 2波速v取决于介质的物理性质，它与T、无直接关系，只要介质不变，v就不变，与T、