高中物理第二章机械波2波速与波长频率的关系.pptx

,2,波速与波长、频率关系,第二章机械波,1/31,学习,目标,1.,了解波长、频率和波速物理意义,.,2.,了解波周期、频率与质点振动周期和频率关系,.,3.,了解波长、频率和波速之间关系，并会进行相关计算,.,2/31,内容索引,重点探究,启迪思维 探究重点,达标检测,检测评价 达标过关,自主预习,预习新知 扎实基础,3/31,自主预习,4/31,一、波长、振幅和频率,1.,波长,(1),定义：,沿波传输方向，任意两个,质点之间距离,(,包含,“,完整波,”,),，叫做波波长，惯用,表示,.,(2),横波中任意两个,波峰或波谷之间距离就是横波波长,.,纵波中任意两个,密部或疏部之间距离就是纵波波长,.,2.,振幅,(1),定义：在波动中，各质点离开平衡位置,，即其振动振幅，也称为,振幅,.,(2),波振幅大小是波所传输,直接量度,.,相邻同相振动,一个,相邻,相邻,最大距离,波,能量,5/31,3.,频率,(1),定义：波在传输过程中，介质中质点振动频率都,，这个频率被称为波频率,.,(2),波频率等于,振动频率，与介质种类,.,(3),频率与周期关系：,f,_,或,f,T,.,相同,波源,无关,1,6/31,二、波速,1.,波速：机械波在,中传输速度,.,2.,波速决定原因：由,本身性质决定,.,3.,波速、波长、周期,(,频率,),关系：,v,_,或,v,.,介质,介质,f,7/31,1.,判断以下说法正误,.,(1),在波传输方向上位移一直相同两质点间距离等于波长,.(,),(2),在波传输方向上振动速度一直相同相邻两质点间距离等于波长,.,(,),(3),波频率由介质决定,.(,),(4),依据,v,可知，机械波波长越长，波速越大,.(,),即学即用,答案,8/31,2.,已知某一简谐横波波长,1.0 m,，该波波源振动周期,T,0.2 s,，则该波频率,f,_ Hz,，波速,v,_ m/s.,答案,5.0,5.0,9/31,重点探究,10/31,一、波长、频率,(,周期,),和波速了解,导学探究,如图,1,所表示为一列向右传输机械波,.,答案,它们振动是完全相同，只是后一质点比前一质点晚振动一个周期,.,答案,图,1,(1)1,和,9,、,2,和,10,、,3,和,11,每两个点振动有什么共同特点？,11/31,(2)1,和,9,、,2,和,10,、,3,和,11,每两个点到平衡位置距离是否相等？,答案,相等,.,(3),质点振动速度就是波传输速度吗？,答案,不是,.,答案,12/31,知识深化,波长三种确定方法,(1),依据定义确定：在波动中，振动相位总是相同两个相邻质点间距离等于一个波长,.,(2),依据波形确定：,在波形图上，振动位移总是相同两个相邻质点间距离为一个波长,.,在波形图上，运动状态,(,速度,),总是相同两个相邻质点间距离为一个波长,.,在波形图上，两个相邻波峰,(,或波谷,),间距离为一个波长,.,(3),依据公式,v,T,来确定,.,13/31,例,1,(,多项选择,),关于波长，以下说法中正确是,A.,在一个周期内，沿着波传输方向，振动在介质中传输距离是一个,波长,B.,两个相邻、在振动过程中运动方向总是相同质点间距离是一个,波长,C.,在纵波中，两个疏部或两个密部之间距离等于波长,D.,在横波中，两个相邻波峰间距离是一个波长,答案,解析,14/31,解析,由波长定义可知，在一个周期内，沿着波传输方向，振动在介质中传输距离是一个波长,.,由波周期性可知两个相邻、在振动过程中运动方向总是相同质点间距离是一个波长,.,在纵波中，两个相邻密部或疏部之间距离等于波长,.,在横波中，两个相邻波峰间距离是一个波长，可知选项,A,、,B,、,D,正确，,C,错误,.,15/31,例,2,(,多项选择,),关于波长、周期,(,频率,),和波速了解，以下说法正确是,A.,波速表示介质质点振动快慢,B.,质点振动周期就是波源周期,C.,质点振动频率等于波源振动频率,D.,质点在一个周期内走过旅程等于一个波长,答案,解析,16/31,解析,机械振动在介质中传输快慢用波速表示，它大小由介质本身性质决定，与介质质点振动速度是两个不一样概念，,A,错误；,波周期性是由质点振动周期性决定，,B,正确；,质点振动频率等于波源振动频率，,C,正确；,机械波在传输过程中，振动质点并不随波迁移，只是在各自平衡位置附近做简谐运动，一个周期内质点振动走过旅程是振幅,4,倍，,D,错误,.,17/31,二、波速与波长、周期、频率关系,导学探究,如图,2,所表示为一列向右传输机械波，当波源,1,开始振动一个周期时，质点,9,刚好要开始振动,.,答案,再过一个周期，波将传输到质点,17.,答案,图,2,(1),再过一个周期，波将传输到哪个质点？画出一个周期后波形图,.,18/31,(2),经过一个周期，波传输了多大距离？怎样计算波传输速度？,答案,19/31,知识深化,对波速、波长、周期、频率及其关系了解,(1),在一个周期时间内，振动在介质中传输距离等于一个波长,.,波速与周期、频率关系为：,v,f,.,(2),波周期和频率由波源决定，与,v,、,无关，当波从一个介质进入另一个介质时，周期和频率不发生改变,.,(3),波速由介质本身性质决定，在同一个均匀介质中波速不变,.,20/31,解析,机械波在同一绳中传输，波速不变，由题图看出，此波波长减小，由,v,f,分析得知，频率增大，周期减小，故,B,正确,.,例,3,一根粗细均匀绳子，右侧固定，使左侧,S,点上下振动，产生一列向右传输机械波，某时刻波形如图,3,所表示,.,以下说法中正确是,A.,该波波长逐步增大,B.,该波频率逐步增大,C.,该波周期逐步增大,D.,该波波速逐步减小,答案,解析,图,3,21/31,D.,若引发水波波源振动加紧，波传输速度将变慢,E.,若引发水波波源振动减慢，波传输速度将变快,例,4,(,多项选择,),湖面上停着,A,、,B,两条小船，它们相距,20 m,，一列水波正在湖面上沿,AB,连线方向传输，每条小船每分钟上下浮动,20,次,.,当,A,船位于波峰时，,B,船在波谷，两船之间还有一个波峰,.,以下说法正确是,答案,解析,22/31,波传输速度由介质性质决定，与波源振动速度无关，故,D,、,E,错误,.,23/31,达标检测,24/31,1,2,3,4,1.,(,波长、频率、周期和波速了解,),(,多项选择,),关于机械波频率、波速、波长，以下说法正确是,A.,两个相邻均处于平衡位置质点间距离为一个波长,B.,波频率等于波源振动频率,C.,波速等于波源振动速度,D.,波由一个介质进入另一个介质，波速和波长都要改变,答案,解析,25/31,1,2,3,4,解析,由波长定义可知，两个相邻均处于平衡位置质点间距离为半个波长，选项,A,错误；,由波频率定义可知选项,B,正确；,波速是波传输速度，与波源振动速度不一样，选项,C,错误；,波在同一个均匀介质中匀速传输，进入不一样介质时，频率不变，但波速改变，由,v,f,可知波长改变，选项,D,正确,.,26/31,2.,(,波长、频率、周期和波速了解,),(,多项选择,),一振动周期为,T,、振幅为,A,、位于,x,0,点波源从平衡位置沿,y,轴正方向开始做简谐振动,.,该波源产生一列简谐横波沿,x,轴正方向传输，波速为,v,，传输过程中无能量损失,.,一段时间后，该振动传输至某质点,P,，关于质点,P,振动说法正确是,A.,振幅一定为,A,B.,周期一定为,T,C.,速度最大值一定为,v,D.,开始振动方向沿,y,轴正方向或负方向取决于它离波源距离,E.,若质点,P,与波源距离,x,v,T,，则质点,P,振动后任一时刻位移与波源,位移相同,1,2,3,4,答案,解析,27/31,1,2,3,4,解析,机械波传输是将波源振动形式和能量向外传递过程，对简谐波而言，介质中各振动质点振幅和周期都与波源相同，,A,、,B,正确；,质点,P,振动速度与波传输速度,v,无关，,C,错误；,质点,P,开始振动方向与波源开始振动方向相同，与它们距离无关，,D,错误；,若质点,P,与波源距离,x,v,T,，因相差波长,整数倍质点振动情况都相同，故,E,正确,.,28/31,1,2,3,4,3.,(,波速与波长、周期、频率关系,),男女生二重唱中，女高音和男中音频率、波长和波速分别为,f,1,、,1,、,v,1,和,f,2,、,2,、,v,2,，它们之间关系是,A.,f,1,f,2,，,1,2,，,v,1,v,2,B.,f,1,f,2,，,1,2,，,v,1,f,2,，,1,2,，,v,1,v,2,D.,以上说法都不正确,答案,29/31,A.,波传输速度是,10 m/s,，周期是,0.4 s,B.,波频率是,2.5 Hz,，波长是,4 m,C.,再经,0.1 s,，波传输到了点,7,，此时点,4,达最大位移,D.,波从,0,时刻传输到点,10,时历时,0.45 s,，此时点,8,到达最大位移,1,2,3,4,4.,(,波速与波长、周期、频率关系,),如图,4,所表示各相邻两点之间距离均是,1 m,，当,t,0,时，点,1,开始向上振动，经,0.1 s,到达最大位移，此时波传输到点,3,，则以下结论中正确是,答案,解析,图,4,30/31,1,2,3,4,31/31,