第三节 波长、频率和波速.doc

第三节波长、频率和波速
学习目标：
１．理解波长、频率和波速的物理意义.
２．理解波长、频率和波速之间的关系，并会应用这一关系进行计算和分析问题.
学习重点：理解波长及波速的公式υ=λf.学习难点：决定波速、频率、波长的因素及应用波的知识对实例的分析.学习内容：
一、波长（λ）:1．波长λ:在波动中，对平衡位置的位移总是相等（包括大小和方向）的两相邻质点间的距离叫做波的波长．
2．对波长定义的理解
(1)“位移总是相等”的含义是“每时每刻都大小相等，方向相同”.
(2)位移总是相等的两个质点速度也总是相等的.
(3)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.
(4)在波的传播方向上（或平衡位置之间）相距λ/2的两质点振动步调总是相反的.
一般地,相距λ整数倍两质点(同相质点)的振动步调总是相同的,在波的传播方向上相距λ/2的奇数倍的两质点(反相质点)振动步调总是相反的
二、周期(T)、频率(f):
1．波的周期（或频率）：波源振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）.
2．波的周期（或频率）等于波源的振动周期（或频率）.
3．对波源振动周期与波的周期的理解：.
(1)波的周期由波源决定，同一列波在不同介质中传播时保持周期（或频率）不变.
(2)每经历一个周期的时间，原有的波形图不改变.
三．波速（υ）:
1.波速：反映振动在介质中传播的快慢程度，单位时间内振动所传播的距离叫做波速：υ=s/t.
2.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.
3.对波速的理解:
(1)波在均匀介质中是匀速传播的,即s=υt,它向外传播的是振动的形式,而不是将质点向外迁移
(2)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.
四．波长、周期（或频率）和波速的关系:
1.三者关系：υ=λ/T或υ=λf.
2.对三者关系的理解
(1)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.
(2)波速的计算既可用υ=λ/T(即υ=λf)也可用υ=s/t.
(3)波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到,但对其它形式的波(电磁波、光波）也成立.
自我检测：
1.关于机械波的概念,下列说法中正确的是（）A.质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等C.任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D.相隔一个周期的两时刻,简谐波的图像相同2.如图为一列向右传播的横波在某时刻的波形图，以下说法正确的是（）A．这列波的波长是1.2mB．此时，x=0处的质点具有y负向的最大速度C．x=0.9m处的质点具有Y正向的最大速度D.再经过T/4,X=0.6m处的质点将位于波峰.
3．如图所示为一简谐横波在某一时刻的波形图.已知波的传播速度为v=4m/s，A质点的运动方向如图所示，则下列说法正确的是()A．波向左传播B．质点F再经过0.5s第一次到达波峰C．质点C比质点D先回到平衡位置D．该时刻质点H加速度为零
4．有一列简谐波沿x轴正方向传播．在x轴上每相隔1m依次有A、B、C、D、E、F、G、H、I等9个质点．A是波源．开始t=0时刻观察到质点A在x轴上刚向上运动，在t=0.1s质点A第一次到达正向最大位移处，此时质点C刚开始在x轴上向上运动，由此可以判定()A．这列波的波长为8m，周期为0.2sB．这列波的波速为20m/s，频率为2.5HzC．质点I第一次到达正向最大位移处在0.50s时刻D．质点I第一次到达正向最大位移处在0.45s时刻5.如图所示是一列传播的横波在某一时刻的波形图线,以下说法哪些是正确的()A.a,b两点振幅相同B.a,b两点位移相同C.a,d两点周期相同D.a,b,c,d各点振动的频率相同
6.关于波长的下列说法中正确的是（AC）
A．一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长；
B．一个周期内介质的质点所走过的路程等于波长；
C．波长等于在波的传播方向上.在振动过程中对平衡位置的位移总是相同的两相邻质点间的距离；
D．波长等于横波中峰与峰之间的距离.
7.关于波速，下列说法正确的是（AC）
A.反映了振动在介质中的传播快慢；
B.反映了介质中质点振动的快慢；
C.波速是由介质来决定的与波源无关；
D.反映了介质中质点迁移的快慢.
8.关于公式v=λf，正确的说法是（AC）
A．v=λf适用于一切波；
B．由v=λf知道，f增大，则波速v也增大；
C．在v、λ、f这三个量中，在不同的介质中传播时保持不变的只有f；
D.由v=λf知道,波长为2m的波的传播速度比波长为4m的