高中物理波长、频率和波速.ppt

3 3波长、频率和波速波长、频率和波速由波源向外（由近及远）的传播过程由波源向外（由近及远）的传播过程前面的质点先振动前面的质点先振动哪些点的振动步调完全一致？哪些点的振动步调完全一致？1.1.定义定义:在波动中，振动相位总是相同的两相邻质在波动中，振动相位总是相同的两相邻质点间的距离叫做波长。点间的距离叫做波长。2.2.物理意义物理意义 ：反映了波动在空间上的周期性。反映了波动在空间上的周期性。3.3.说明：说明：（1 1）“相位总是相同相位总是相同”的含义是的含义是“任何时刻质点相对平衡位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。置的位移的大小和方向总是相等。”速度、回复力、加速度速度、回复力、加速度等总相等等总相等 ，任何物理量总相同（大小、方向），任何物理量总相同（大小、方向）（2 2）注意）注意“相邻相邻”二字。二字。（3）在横波中，两个相邻的波峰）在横波中，两个相邻的波峰(或波谷或波谷)之间的距之间的距离等于波长。离等于波长。在纵波中，两个相邻的密部在纵波中，两个相邻的密部(或疏部或疏部)之间的距离等之间的距离等于波长。于波长。与振动图与振动图像的区别像的区别 （4）同相点）同相点:相距为整数个波长相距为整数个波长(n)的两质点的振动完的两质点的振动完全相同全相同,称同相点。显示空间的周期性称同相点。显示空间的周期性 反相点反相点:相距为半波长的奇数倍相距为半波长的奇数倍 (2n+1)/2的两质点的两质点的振动完全相反，称反相点。的振动完全相反，称反相点。x/cmy/cm0v123456异相点：相位不同的两质点异相点：相位不同的两质点含义含义1.1.定义：定义：波源或各个质点振动的周期（或频率）波源或各个质点振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）。就是波的周期（或频率）。2.2.说明说明（1 1）每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个）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。波长的距离。n n个周期传播距离个周期传播距离x=nx=n（2 2）每经历一个周期，原有的波形图不改变。）每经历一个周期，原有的波形图不改变。单位时间内振动所传播的距离叫做波速。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。描述的是振动形式在介质中传播的快慢程度。1.1.定义：定义：3.3.物理意义物理意义 ：（1 1）波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同）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。介质中传播速度不同。4.4.说明：说明：（2 2）一列波在同一均匀介质中是匀速传播的。）一列波在同一均匀介质中是匀速传播的。（3 3）波速在同种均匀介质中具有某一定值，质点振动）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。速度的大小和方向都是随时间改变的。区分波速与质点振动速区分波速与质点振动速度的含义度的含义 2公式公式下例关于波速的正确说法是（下例关于波速的正确说法是（）A.A.反映了振动在介质中传播的快慢反映了振动在介质中传播的快慢B.B.反映了介质中质点振动的快慢反映了介质中质点振动的快慢C.C.波速由介质决定，与波源无关波速由介质决定，与波源无关D.D.反映了介质中质点迁移的快慢反映了介质中质点迁移的快慢ACAC 在波动中，每经过一个在波动中，每经过一个周期周期T T，振动在介质中传，振动在介质中传播的距离等于一个波长播的距离等于一个波长 波速由介质决定，与波的频率、质点的振幅无关波速由介质决定，与波的频率、质点的振幅无关 波波的的频频率率只只取取决决于于波波源源，与与波波速速、波波长长无无关关。波波在在传传播播过程中、从一种介质进入另一种介质时频率不变。过程中、从一种介质进入另一种介质时频率不变。波波长长则则决决定定于于v v和和T T。波波从从一一种种介介质质进进入入另另一一种种介介质质波波速速发发生生变变化化，周周期期不不变变，波波长长发发生生变变化化；波波在在同同一一介介质质中中传传播播，当周期发生变化，波长也发生变化。当周期发生变化，波长也发生变化。1 1波速由什么决定？波速由什么决定？2 2频率由什么决定？频率由什么决定？3 3波长由什么决定？波长由什么决定？说明：说明：例例.1 下列下列说说法正确的是（法正确的是（）A.当机械波从一种介当机械波从一种介质进质进入另一种介入另一种介质时质时保持保持不不变变的物理量是波的物理量是波长长B.传传播一列播一列简谐简谐波的同一种介波的同一种介质质中各中各质质点具有点具有相同的周期和振幅相同的周期和振幅 C.由波在均匀介由波在均匀介质质中的中的传传播速度公式播速度公式vf，可知可知频频率越高，波速越大率越高，波速越大 D.在波的在波的传传播方向上，相距半波播方向上，相距半波长长的整数倍的的整数倍的两两质质点的振点的振动动完全相同完全相同B以下说法正确的是（以下说法正确的是（）A.A.波的频率由振源决定，与介质无关波的频率由振源决定，与介质无关B.B.机械波的波速由介质决定，与振源无关机械波的波速由介质决定，与振源无关C.C.波长由介质决定，与振源无关波长由介质决定，与振源无关D.D.波长由介质和振源共同决定波长由介质和振源共同决定ABD 例例 2 2 绳上有一简谐横波向右传播，当绳上有一简谐横波向右传播，当绳上某一质点绳上某一质点A A向上运动到最大位移时，向上运动到最大位移时，在其右方相距在其右方相距0.30m0.30m的质点的质点B B刚好向下运动刚好向下运动到最大位移到最大位移.已知波长大于已知波长大于0.15m0.15m，则该波，则该波的波长等于多少？的波长等于多少？0.6m 或或0.2m例例3.3.下图中的实线是一列正弦波在某一时刻的下图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形曲线。经波形曲线。经0.5s0.5s后，其波形如图中的虚线所示。后，其波形如图中的虚线所示。设该波的周期设该波的周期T T大于大于0.5s0.5s。（1 1）如果波是向左传播的，波的速度是多）如果波是向左传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？大？波的周期是多大？（2 2）如果波是向右传播的，波的速度是多）如果波是向右传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？大？波的周期是多大？解：（解：（1）如果波是向左传播的，应有）如果波是向左传播的，应有t=（n+1/4）T 所以所以 T=4t/(1+4n)0.5 s 所以所以 n=0 则则T=2s 又又=24cm由式由式 v=/T 得得 当当n=0时，时，T1=2s,v1=0.12m/s 另另x=？（2）如果波是向右传播的，应有）如果波是向右传播的，应有t=（n+3/4）T 所以所以 T=4t/(3+4n)0.5s 则则n=0 T=2/3s又又=24cm由式由式 v=/T 得得 v=36m/s1.1.当波从一种介质进入另一种介质时，保当波从一种介质进入另一种介质时，保持不变的是持不变的是()()A.A.波长波长B.B.频率频率 C.C.波速波速D.D.传播方向传播方向 B2.2.关于公式关于公式=f=f，下列说法中正确的是，下列说法中正确的是()A.A.公式说明提高波源的频率公式说明提高波源的频率f f，它激发的波的波速，它激发的波的波速也增大也增大.B.B.公式中公式中、f f、三个量，对同一机械波在通过三个量，对同一机械波在通过不同介质时，只有不同介质时，只有f f不变，而不变，而与与成正比。成正比。C.C.公式中公式中、f f、三个量，对同一种类的不同机三个量，对同一种类的不同机械波在通过同一介质时，械波在通过同一介质时，不变，不变，与与f f成反比。成反比。D.D.公式公式=f=f适用于一切波。适用于一切波。BCD 3.如图某一简谐波的波形图，传播方向向右。已知波如图某一简谐波的波形图，传播方向向右。已知波形曲线在形曲线在5s内重复出现内重复出现10次，则波长为次，则波长为 ，波速为，波速为 ，周期为，周期为 ，频率为，频率为 。4m0.5s2HZ 8m/s