选修3-4_2.2波长_频率和波速(修改版).ppt

1、第二章 机 械 波,第二节、波速与波长、频率的关系,一、波长,可以看到有的质点在振动过程中，振动状态完全相同，各物理量在任一时刻都相同，它们的振动是“同相”的。在相邻的这样两个质点间形成一个完整的波。 沿波传播方向上，任意两个相邻的同相振动的质点之间的距离叫做波长。,对波长定义的理解：,“同相”的含义是“每时每刻位移、速度、加速度、回复力大小相等，方向相同”。,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 在波的传播方向上（或平衡位置之间）相距为半个波长的两质点振动步调总是相反。 相距整数倍波长的两质点（同相质点）的振动步调总是相同

2、的在波的传播方向上相距奇数倍半波长的两质点（反相质点）振动步调总是相反的,二、振幅,在波动中，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。,三、周期和频率,1、波的周期T（或频率f）： 波源振动过程中每产生一个完整波，波也向前传递一个波长的距离，所以波的周期（或频率）等于波源的振动周期（或频率） 2、波的周期由波源决定，与介质无关。 同一列波在不同介质中传播时周期（或频率）保持不变 3、对相同的一部分质点而言，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 4、与振动的周期（频率）关系一样：T=1/f；（单位略）

3、,讨论与交流：怎样增大绳波的频率？,四、波速,单位时间内振动所传播的距离叫波速它反映振动在介质中传播的快慢程度. 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 波在均匀介质中是匀速传播的，即，它向外传播的是振动的形式，而不是将质点向外迁移 区别波速和质点的振动速度：波速与质点的振动速度不同，质点的振动是一种变加速运动，因此质点的振动速度时刻在变,五、波长、周期（频率）和波速的关系,波速等于波长和频率的乘积. 经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长.,对三者关系的理解:,波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定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

4、变但由于波速的变化而导致波长的变化 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 波速的计算既可用,也可用,例1:对机械波关于公式v=f,下列说法正确的是( ) A.v=f适用于一切波 B.由v=f知,f增大,则波速v也增大 C.V、f三个量中,对同一波来说,在不同介质中传播时保持不变的只有f D.由v=f知,波长是4 m的声波为波长是2 m的声波传播速度的2倍 答案:AC,例1：如图3所示为一列简谐波在某一时刻的波的图象。求：(1)该波的振幅和波长。(2)已知波向右传播，说明A、B、C、D质点的振动方向。(3)画出经过 T4后的波的图象。,例2 :1

5、若已知波速为20ms，从图示时刻开始计时，说出经过5s， C点的位移和通过的路程。2若波是向左传播的，以上问题的答案应如何？,练 习：,2、一列简谐波在x轴上传播，某时刻波形如图，已知此时质点F运动方向向Y轴负方向，则 A、波沿X轴负方向传播 B、质点D此时刻向下运动 C、质点B比质点C先回到平衡位置 D、质点E振幅为0,1、关于波的频率，下列说法中正确的是： A、波的频率由波源决定，与介质无关； B、波的频率与波速没有必然关系； C、波由一种介质传到另一种介质时，频率会变大； D、以上说法均不正确。,（AB）,（AB）,3. 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（ ）,AM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2s BM点在最高点时，N点在平衡位置以上向下振动 CM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,解析：由v=/T得T = /v=8/4= 2s，由于S为波源，波向右传播，由v=s/t，得波从M传到N的时间t = s / v=2.25s，则A对; M、N相距9m,则N点的振动与M点后1m的质点的振动完全相同，当M点在最高点时，M点后1m的质点已过了平衡位置向最高点