高二物理选修3-4 12.3波长_频率和波速 LI.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,12.3,波 长、频 率 和 波 速,第十二章 机械波,一、波长（,）,1,、定义,:,在波动中，振动相位,总是,相同的两个,相邻,质点间的距离，叫做波长。,请想一想，为什么要强调,“,相邻,”,两个字？,思考,注意观察：在波动中，相隔等于波长的两个点的振动特点？,1,）,.,这两点对平衡位置的位移的大小和方向总保持相同,2,）,.,这两点,速度,大小和方向总保持相同,3,）,这两点,振动步调总,保持相同,说明,2,、另一定义,:,在波动中，对平衡位置的位移,总是,相同的两个,相邻,质点间的距离，叫做波的波长。,一、波长（,）,思考,注意观察：,在波动中，相隔等于半个波长的两个点的振动特点？,2).,相隔,/2,的两个质点的步调总是相反,1).,相隔,的两个质点的步调总是相同,.,相隔,整数倍的两个质点的步调总是相同,相隔,/2,的奇数倍两个质点的步调总是相反,2.,拓展,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,3.,实际应用,振源振动一个周期，波向前传递一个波长振源振动,3,个周期，波向前传递,3,个波长,3,介质中各质点振动的频率都等于波源的振动频率，我们把这个频率叫做波动的频率，通常用字母,f,表示，单位是,Hz,二、波的频率,1,、定义：,人耳能够感觉到的声波的频率约为,20Hz,20000Hz,男低音歌唱家发出的声音可以低到,65Hz,，而女高音歌唱家可以高达,1180Hz,2,、思考,同一列波在不同介质中的频率（周期）如何变化？为什么？,同一列波在不同介质中的,频率（周期）,保持,不变,。,三、波速,波以一定的速度（波速）向前传播。在单位时间内某一波峰或波谷（疏部和密部）向前移动的距离，等于波速,时刻的波形,时刻的波形,三、波速,1.,定义,波形（如波峰、波谷；疏部、密部）向前平移的速度就等于波速。,2.,公式,反映振动在介质中传播的快慢程度,3.,物理意义,4.,说明,（,1,）,波速的大小由介质的性质决定，,同一列波在不同的介质中传播速度不同。,（,2,）同一列波在同一介质中,_,传播。,（,3,）区分波速和振动速度。,匀速,四、波长、周期（或频率）和波速的关系,(1),波速等于波长和频率的乘积,.,(2),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,波速由介质决定,波的频率只取决于波源,波长则决定于,v,和,T,。,1,波速由什么决定？,2,频率由什么决定？,3,波长由什么决定四、波长、周期（或频率）和波速的关系,1.,一列波在不同介质中传播，保持不变的物理量是,A.,波长,B.,波速,C.,频率,D.,周期,巩固练习,CD,2,一列波的波长为,，沿着波的传播方向在任意时刻，具有相同位移的质点是,(,其中,k=0,，,1,，,2,，,),A,相距,/2,的两质点,B.,相距,的两质点,C.,相距,(,2k+1),/2,的两质点,D,.,相距,2k,的两质点,BD,3,、,一列沿,x,方向传播的横波，其振幅为,A,，波长为,，某一时刻波的图象如图,3,所示。在该时刻，某一质点的坐标为,(,，,0),，经过,T/4,后该质点的坐标为：,B,4,、关于波速说法正确的有A,波速由介质和波源共同决定,B,提高振源频率，波的传播速度将增大,C,同时在空气中传播两列声波，波长较大的声波传播较快,D,频率大的声波在空气中传播的波长越短,E,波速反映了介质中质点振动的快慢,F,波速反映了振动在介质中传播的快慢,DF,课 堂 练 习,5,、关于,v,=,f,说法正确的是（）,A,它们适用于一切波（包括电磁波、光波）,B,同一列波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时,f,保持不变,C,由,v,=,f,可以看出，波速与频率成正比,D,由上式可得出同类波在同一种介质中传播时，波长和频率成反比,ABD,课 堂 练 习,Y,X,O,如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图试画出再经过,T/4,、,T/2,、,3T/4,、,T,和,5T/4,时的波形图。,试画出该时刻前,T/4,、,T/2,时刻的波形图。,波的传播方向,五、已知波速和波形，如何画出再经,t,时间前、后的波形图？,经历一个周期（或整数倍）波形图不变。,理解,（,1,）画下一时刻的波形时沿着传播方向平移，画前一时刻的波形时逆着传播方向平移。,（,2,）当时间间隔超过一个周期时，只考虑周期整数倍后剩余的时间。,（,3,）可先选定两个相邻的特殊点进行平移，然后补全余下的部分。,作图技巧,1,2,3,例题：,下图的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经,0.5,秒后，波形如图中的虚线所示。该波的周期,T,大于,0.5,秒,1,、如果波是向左传播的，波速是多大？周期是多大？,2,、如果波是向右传播的，波速是多大？周期是多大？,秒时的波形,0.5,秒时的波形,解答：,1,、如果波向左传播，波形向左移动了,2,、如果波向右传播，波形向右移动了,拓展：,若把条件“设该波的周期,T,大于,0.5s”,去掉，该题又该如何解答？,一列简谐横波沿,x,轴传播，,t,=0,时刻的波形如图实线所示，经过,t,=0.05s,后的波形如图虚线所示。已知,t,小于一个周期，则（）,A,这列波的波长是,4m,B,这列波的振幅是,0.4m,C,这列波的波速一定是,20m/s,D,这列波的频率可能是,15,H,z,AD,课 堂 练 习,