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1、 第十二章:机械波第十二章:机械波 第 3 节:波长、频率和波速 1.知道什么是波的波长,能在波的图象中求出波长。 2.知道什么是波传播的周期(频率),理解各质点振动周期与 波源振动周期的关系。 3.知道波速的物理意义,理解波长、周期(频率)和波速之间 的关系,能用它解决实际问题。 4.理解周期(频率)、波速的决定因素,知道波由一种介质 进入另一种介质时谁变谁不变。 5.能从某一时刻的波的图象和波的传播方向,正确画出下一 时刻和前一时刻的波的图象。 通过对波长、频率和波速等概念的自学和讨论培养学生 的自学能力与理解能力;通过画出下一时刻或前一时刻波形 的训练,提高绘图技能,同时体会波动的时间和
2、空间周期性 ;通过对波动问题多解性的讨论,训练学生全面、周密思考 问题的素质。 问题1:如何判断质点的振动方向? 问题2:波动过程是如何形成的? 在波动中,对平衡位置的位移总是相等的两个相邻 质点间的距离,叫做波的波长。 2、几点说明 (1)“位移总相等” 的含义是“每时每刻都相等” (2)位移总相等的两个质点,其速度也总是相等的 一、波长( ) (3)在横波中,两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。 在纵波中,两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离也等于波长。 (4)相距整数倍的质点振动步调总是相同的; 相距/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。 1、定义: 二、周期T、频率f 1、波源
3、质点振动的周期(或频率)就是波的周期(或频率) 2、几点说明 (1)波的周期(或频率)应由波源决定,与传播波的介质无关。 (2)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。 (3)每经历一个周期,原有的波形图不改变。 1、单位时间内振动所传播的距离叫做波速。 3、几点说明 (2)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的。 (3)要区分波速与质点振动速度的含义。 (1)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。 反映振动在介质中传播的快慢程度。 2、物理意义 三、波速v (1)波速等于波长和频率的乘积 (2)经过一个周期,振动在介质中传播的距离等于一个波长 (3)波速等
4、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。 四、波长、周期(或频率)和波速的关系 波速由介质决定,与波的频率、质点的振幅无关 波的频率只取决于波源,与波速、波长无关。 波在传播过程中、从一种介质进入另一种介质时频率不变。 波长则决定于v和T。波从一种介质进入另一种介质波速 发生变化,周期不变,波长发生变化; 波在同一介质中传播,当周期发生变化,波长也发生变化。 1波速由什么决定? 2频率由什么决定? 3波长由什么决定? 1.关于简谐波说法中正确的是( ) A两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长 B任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长 C波动在一
5、周期内向前传播的距离等于波长 D在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长 C 2.关于波速说法错误的有( ) 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 ABCEABCE 3.关于v=f和v=/T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保持 不变的只有f C由v=f可以看出,波速与频率成正比 D由两式得出同类波在同一种介质中传播时,波长和频率成反
6、比,与周期成正比 AB 4.如图在一条直线上有三点s、M、N、s为波源,距M点为12 m ,距N点为21 m。由于波源S的振动在直线上形成一列横波,其 波长为8 m,波速为4 m/s,下列说法中正确的是( ) A.M点先开始振动,N点后振动,振动时间相差 2.25 s , 但振动周期都为2s B.M点在最高点时,N点在平衡位置以上向下振动 C.M点在最高点时,N点在平衡位置以上向上振动 D.振动过程中M、N两点的位移有可能在某时刻相同 ACDACD S M N 5.下图为一横波在某一时刻的波形图,已知F质点此时的运动 方向如下图所示,则( ) A波向右传播 B质点H的运动方向与质点F的运动方向相同 C质点C比质点B先回到平衡位置 D质点C在此时的加速度为零 C 6.某列波沿x轴正方向传播,t=0时的波形图如图所示, 已知在t=0.6s时A点正好第三次出现波峰,则波的周期 为多少?波传到P点所需的时间为多少?P点第一次出 现波峰的时间是多少? 周期T=0.3 s 波传传到P点的时间为时间为 t1=0.45 s P点第一次出现现波峰的时间为时间为 t2=0.675 s