第十二章机械波第三节.doc

真心自学 诚挚提问 真情探究 诚勉点评 真意展示 诚信检测第十二章 机械波 第3节 波长 频率 和波速出题人:孙建芬 审核人：黄继红活动一、波长（）1、概念： 叫做波的波长。强调：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。活动二、周期（T）和频率（ f ）1、波的周期（或频率）： 强调：波的周期（或频率）由波源决定，同一列波在不同介质中传播时周期（或频率）保持不变；活动三、波长、周期（频率）和波速的关系1、 叫波速它反映振动在介质中传播的快慢程度。2、波速等于波长和频率的乘积，公式： 3、经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于 。强调：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）保持不变但由于波速的变化而导致波长的变化4机械波在介质中的传播速度为v_，该式对于以后要学习的电磁波也适用。5机械波在介质中的传播速度由_的性质决定，在不同的介质中，波速是_的。特别提醒：1机械波从一种介质进入另一种介质，频率不变，波速、波长都改变2机械波的波速仅由介质来决定，波速在固体、液体中比在空气中大波速的计算方法：v或v.【解题技法点拨】己知波速和波形，如何画出再经t时间后的波形图？（1）平移法：根据波在传播过程中每向前传播一个波长的距离，其波形复原先算出经t时间波传播的距离xvt，再将波形沿波的传播方向平移x即可因为波动图象的重复性，若知波长，则波形平移n入时波形不变，故当x=n+x时，可采取去整（n）留零（x）的方法，只需平移x即可来源:学科网ZXXK来源:Z*xx*k.Com（2）特殊点法：在波形上找两特殊点，如过平衡位置的点和与它相邻的峰（谷），先确定这两点的振动方向，再看t=nT+t，由于经nT波形不变，所以也采取去整（nT）留零（t）的方法，分别做出两特殊点经t后的位置，然后按正弦规律画出新波形【典型例题】 一、波长、频率和波速【例1】关于波长的下列说法中正确的是()A机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长C在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长D在波形图上振动情况总是相同的两点间的距离等于一个波长【例2】如图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图象。下列说法中正确的是()A质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同B质点B、F在振动过程中位移总是相同C质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长D质点A、I在振动过程中位移总是相同，它们的平衡位置间的距离是一个波长二、波长、频率和波速之间的关系【例3】一列横波沿x轴的正方向传播，波速v300 m/s。已知x10.30 m和x20.90 m处是振动中位移大小总是相同、方向总是相反的相邻两点，求这列波的频率。三、波的多解析问题【例4】一列简谐横波在t0时刻的波形如图中的实线所示，t0.02 s时刻的波形如图虚线所示。若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是()A2 m/sB3 m/sC4 m/s D5 m/s四、波动图象与振动图象相联系的问题求解【例5】如图所示，图(a)为某一列波在t1.0 s时的图象，图(b)为参与该波的质点P的振动图象。(1)求该列波的波速；(2)求再经过3.5 s时P质点的路程；(3)波的传播方向。巩固练习1一列简谐横波在x轴上传播,t=1s时刻的波形图如甲图所示,x=2cm的质点P的振动图像如图乙所示,由此可以判断( )A该波的传播方向是沿x轴的负方向B该波在2s时间内传播的距离是2cmC在t=1.5s时P点的速度最大 D在0到1.5s时间内质点P通过的路程是12cm2. 一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图象如图乙所示,则( )A这列波的波速是25m/s B这列波沿x轴负方向传播C质点A在任意的1s内所通过的路程都是0.4mD若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为1.25Hz3一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时的波形如图所示，已知这列波在P点依次出现两个波峰的时间间隔为0.4s，则下列说法中正确的是（ ）A这列波的波速是10m/sB质点P在1s内所通过的路程是1m，1s末质点P具有向 y正向振动的最大速度C从图示情况开始，再经过0.7s，质点Q第一次到达波峰D当波传到Q点以后，P、Q两质点的振动情况始终相同4一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是（ ）A2m/s B3m/s C4m/s D5m/s 5图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t0和t0.03s时刻的波形图，x1.2m处的质点在t0.03s时刻向y轴正方向运动，则（ ） A该波的频率可能是125HzB该波的波速可能是10m/sCt0时x1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向D各质点在0.03s内随波迁移0.9m6下图甲所示是一列简谐横波在t=0.2s时的波形图，其中O是波源，图乙是波上某一点P的振动图象。（1）该波的波长是 m，周期是 s，波速为 m/s（2）说明P质点的位置。（3）画出t=0.4s和t=0.55s的波形图x/my/cm-2022 4甲y/cm2-200.1 0.2 t/s乙7一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示。图乙是图甲中某质点的振动图象。该波的波速为 m/s；图乙表示图甲中 （从K、L、M、N中选填）质点的振动图象。 写出质点L做简谐运动的表达式 Ox/my/m123-1-2-30.1-0.118.一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图所示，波刚好传到x=3m处此后x1m处的质点比x-1m处的质点 （选填“先”、“后”或“同时”）到达波峰位置；若该波的波速为10m/s，经过时间，在x轴上-3m-3m区间内的波形与t=0时刻的正好相同，则= 9.图示实线是简谐横波在t1=0时刻的波形图象，虚线是t2=0.2s时刻的波形图象，试回答：若波沿x 轴正方向传播，则它的最大周期为 s；若波的传播速度为55m/s，则波的传播方向是沿x轴 方向(填“正”或“负”)。10如图所示，实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形图，虚线为t2=0.5s时的波形图，已知0t2t1T，t1=0时，x=2m处的质点A正向y轴正方向振动。则质点A的振动周期为 ； 波的传播方向是 ； 波速大小为 ；从t2时刻计时，x=1m处的质点的振动方程是 。11一列简谐横波沿工轴正方向传播，周期为2s，t=0时刻的波形如图所示该列波的波速是 m/s；质点a平衡位置的坐标xa=2.5m再经 s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动12如图所示，甲图为某波源的振动图象，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波动图的O点表示波源问：(1)这列波的波速多大？(2)若波向右传播，当波动图中质点Q第一次到达平衡位置且向上运动时，质点P已经经过了多少路程？13在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2m，经过时间0.3s第一次出现如图（b）所示的波形 求该列横波传播的速度；图（a）图（b）123457689123457689v写出质点1的振动方程4