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1、波速和波长、频率的关系：,机械波,机械波的描述,知识梳理,机械振动在介质中由近及远的传播就形成机械波。,1、机械波的形成：,机械波,机械波,点击绳波,水平绳波,竖直绳波,声波、水波和地震的机械波引入,机械波教学,波源波源是产生机械振动的物体。,2、机械波产生和传播的条件：,介质介质是传播机械振动的物质。,3、横波：,介质质点的振动方向与波的传播方向垂直，这样的波叫做横波。,横波在传播时以凹凸相同的形状向前推进，凹下部分的最低处叫做波谷，凸起部分的最高处叫做波峰。,纵波的传播过程中有明显的疏部和密部。,介质质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波。,波传播的是运动形式和能量。,当质点
2、波源上下振动时，就会带动附近各质点的振动，附近各质点的振动又带动较远质点的振动，于是就形成由近及远传播的波。,弹簧纵波,横波、纵波和介质,音叉发声,铃声和介质,水波,多功能横波、纵波,反映各质点在同一时刻不同 位移的曲线， 叫做波的图像。,从波的图像可以直接看出,振幅A；,波长；,4、波的图像：,简谐振动产生的波的图像是正弦（或余弦）曲线。,从波的图像还可以判断各质点的回复力、加速度、速度变化等。,示例根据如图波的传播方向， 分别标出质点A的位移、质点B的 振动速度、质点C的回复力、质 点D的振动速度和质点E的加速度。,示例如图甲、乙分别为什么图像？求出该波的波长、波速和频率。若图甲是该波中的
3、某一质点，则其离开波源的距离x是多少？,解：,甲为振动图像；,波长=2m。,频率f=1/T,波速v=f,如图乙中的A、B等质点满足图甲的振动图像,乙为波的图像。,=5Hz。,=1/0.2,=10m/s。,=25,由图甲可见：t=0时刻某质点位移为零且将向上振动。,n=0、1、2、3,x=n+/2,=（2n+1）m，,波的频率是介质中任一质点在单位时间内完成的全振动次数，用符号f表示。频率的单位是Hz（读作赫兹）。,6、频率和周期：,波的周期是介质中任一质点完成一次全振动需要的时间，用符号T表示。周期的单位是s。,1Hz=1s-1。,波的频率决定于波源的振动频率，同一波源发出的波在不同介质中的频
4、率保持不变。,周期T和频率f的关系仍然是,波也有振幅，波的振幅就是介质质点振动的振幅。,5、波长：,在一列波中，偏离平衡位置的位移和速度总是相同的两个相邻质点间的距离叫波长，用符号表示。波长的单位是m。,相邻波峰或相邻波谷间的距离就是一个波长。,相距半波长偶数倍（x=2n/2）质点的振动步调一致；,相距半波长奇数倍x=（2n+1）/2质点的振动步调相反。,调频横波,横波、纵波框架透析,单位时间内波在介质中传播的距离，也就是波在介质中传播的速度叫做波速，用符号v表示，波速的单位是m/s。,7、波速：,8、波速和波长、频率的关系：,或者写成v=f。,v=/T。,波长、周期T（或频率f）和波速v是描
5、述波的三个物理量。,机械波的波速由介质的性质决定。在通常情况下，机械波在固体中的传播速度要比在液体中大，在液体中的传播速度又比在空气中大。,如v声钢=5000m/sv声水=1500m/sv声空气=340m/s。,频率f（或周期T）由波源决定；,波速v由介质决定；,波长由波源和介质共同决定。,在t时间内，波速为v的波传过的距离x=vt。,一、填空题,机械波课堂练习一,1、波由波源向外传播时，离波源越远的质点开始振动得越 。,2、将细绳的一端固定，用手拿着另一端上下摆动，可以看到一列 相间的波，这是一列 波，横波的传播方向和质点的振动方向 。,横,凹凸,垂直,迟,3、机械振动在介质中的传播过程叫做
6、 。产生机械波的两个不可缺少的条件是 和 。,4、纵波的传播方向和质点的振动方向在 ，纵波在传播过程中有明显的 和 。,一条直线上,密部,疏部,介质,波源,机械波,5、波在把波源的振动向外传递的过程中，同时也将波源的 向外传递。,能量,6、在湖边拍皮球时，不小心将皮球掉在离湖边不远的水面上，如果想用石块在湖水中激起的水波将皮球送回岸边，行吗？为什么？,不行。因为波传播的振动形式，介质本身不随波迁移。,二、选择题,7、关于机械振动，下列说法中正确的是（ ）。,8、关于横波与纵波，以下说法错误的是（ ）。,A、物体作机械振动时，一定产生机械波；B、没有机械振动，也可能形成机械波；C、有机械波，一定
7、有质点作机械振动； D、机械振动和机械波的产生无关。,C,A、只有机械波才分为横波或纵波；B、横波与纵波在固体、液体、气体中都能传播；C、横波与纵波，其质点的振动方向不同，因此横波与纵波不可能沿同一方向传播；D、波动过程中，一列横波上两个同时处在不同波峰或波谷的质点是两个振动情况完全相同的质点。,B C,A、所有质点都立即停止振动； B、已经振动的质点继续振动，尚未振动的质点不会振动； C、近波源的质点先停止振动，然后才是远的质点停止振动； D、离波源远的质点先停止振动，然后才是近的质点停止振动。,9、沿一条长绳传播的一列横波，当波源突然停止振动时（ ）。,C,一、填空题,1、描述波的物理量有
8、 、 和 。,2、两个相邻 之间的距离为一个波长，两个相邻 之间的距离也是一个波长。,波速,100,波长,周期,波峰,波谷,3、波在介质中传播 所需的时间叫周期。某一正弦波的周期是3s，波从A点传至B点需5min，则A、B间距离为 个波长。,解：,一个波长,=560/3,n=t/T,=100。,4、波在介质中传播的速度叫做 ，波在介质中传播的 速度由 决定。一般情况下波在 中传播的速度最大，在 中传播的速度最小（填“固体”、“液体”或“气体”）。,气体,介质,固体,波速,5、波的周期（或频率）由 决定，波的周期（或频率）和波源的周期（或频率） 。,相同,波源,机械波课堂练习二,二、选择题,6、
9、如图所示的横波，波速是6m/s，每秒内均有6个波峰通过P点，则此波的波长为（ ）。,A、1m；B、1.2m；C、6m；D、36m。,解：,A,T=1/6s。,=vT,=1m。,=61/6,7、关于波速，下列说法中正确的是（ ）。,A、波速是反映振动在介质中传播快慢的物理量； B、波速是表示波的传播过程中质点在波的传播方向上移动快慢的物理量； C、波速的大小由波的频率和波长两个因素决定； D、波速的大小由介质本身决定，与波的频率和波长无关。,A D,8、关于波长，下列说法中正确的是（ ）。,A、振动在一个周期中在介质中传播的距离； B、横波中波峰和波峰之间的距离； C、横波中两个相邻的波谷之间的
10、距离； D、在波的传播过程中，对平衡位置的 位移总是相同的两个质点间的距离。,A C,三、计算题,10、一列横波某时刻的波形如图所示，已知波沿x轴正向传播，波速为2m/s，问该波的振幅、周期、频率、波长各为多少？从这一时刻起质点P在0.5s内所发生的位移是多少？,解：,=2.5Hz。,v=2m/s。,A=4m。,=0.8m。,T=/v,=0.4s。,=0.8/2,f=1/T,=1/0.4,y=A=4m。,=0.5/0.4,9、关于公式v=f，以下说法中正确的是（ ）。,A、波源的频率越大，它产生的波的传播速度越大； B、波长增加一倍时，波速也增加一倍； C、频率跟波速成正比，跟波长成反比； D
11、、同一波源发出来的波在不同介质中传播时，频率不变。,D,n=t/T,=1.25。,一、填空题,1、抖动绳子的一端，每 秒钟做两次全振动，产生 如图所示的横波。绳上横 波的频率为 Hz，波长为 m，波速为 m/s。,2、每秒钟做100次全振动的波源产生的波，它的频率为 Hz，周期为 s，如果波速是10m/s，波长为 m。,2,（A）,解：,f=2Hz。,v=f,=50cm,=150cm/3,=0.5m。,=1m/s。,=0.52,0.5,1,解：,f=100Hz。,=vT,=0.1m。,=100.01,100,T=1/f,=0.01s。,=1/100,0.01,0.1,3、一艘渔船停泊在岸边，如
12、果海浪的两个相邻波峰的距离是6m，海浪的速度是15m/s，渔船摇晃的周期是 s。,解：,T=/v,=6m。,=0.4s。,=6/15,0.4,4、在空气中声速为340m/s，某人只能听到频率为3017000Hz的声音，他能听到的声音的最短波长为 m，最长波长为 m。,解：,=v/f,=340/17000340/30,11.3,0.02,=0.0211.3m。,机械波课堂练习三,5、观察者在看到闪电后5.5s听到雷声，打雷处与观察者之间的距离为 m。,解：,s=t/（1/v声-1/v光）,1870,6、第一次测定声音在水中传播的速度是1827年在日内瓦湖上进行的；两只船相距14km，在一只船上实
13、验员向水里放一口钟，他敲钟的时候，船上的火药同时发光，在另一只船上，实验员向水里放一个听音器，他看到火药发光后10s听到了水下的钟声，水中的声速是 m/s。,解：,1400,7、1946年，在太平洋发生的一次地震引起了海啸，海浪的速度达到800km/h，海面振动的周期是12min，海浪的波长为 m。,解：,=vT,t=t声-t光,v光v声，,取v光-v声=v光。,=s/v声-s/v光,=v声v光t /（v光-v声）,s=v声t,v=s/t,=1400m/s。,=14103/10,v=800km/h,=222.22m/s。,=1.6105m。,=222.221260,1.6105,8、频率100
14、0Hz的声音，由空气传入水中（声速1450m/s），它的波长变化= m。,解：,=v水/f-v空气/f,=1.11m。,=1450/1000-340/1000,1.11,=1870m。,=3405.5,9、设蝙蝠每次发出100个频率105Hz的波，每秒钟共发射50次。它在1秒内有 s时间发射声波。,10、地震波的纵波和横波在地表附近的传播速度分别是9.1km/s和3.7km/s。在一次地震时某观察站记录的纵波和横波的到达时刻相差5.0s。地震的震源距这个观察站的距离为 km。,=31.2km。,解：,=500010-5,解：,t=t横-t纵,31.2,f=105Hz。,T=1/f,=10-5s
15、。,=1/105,每秒钟发射波的个数,=5000个。,n=50100,1秒内发射声波时间,=0.O5s。,t=nT,0.05,11、声波在下列物质中传播速度最大的是（ ）。 A、钢铁；B、水；C、空气；D、真空。,A,二、选择题,12、关于横波，下列说法中错误的是（ ）。 A、横波在传播过程中一定有波峰和波谷； B、横波的传播方向和质点振动方向垂直； C、横波一定水平传播； D、横波能够在液体内部传播。,C D,13、一小石子投向平静的湖水，圆形波纹一圈圈向外传播，若此时湖畔树上的一片树叶落在水面上，则树叶（ ）。 A、渐渐向湖心漂去； B、渐渐向湖畔漂去； C、在下落处上下振动； D、沿着波
16、纹做圆周运动。,C,一、填空题,1、要产生持续的波，波源必须 振动，如果波源振动停止，已经传播开去的波 传播。,2、平静的湖水中投入一石块，可以看到以石块投入点为中心，激起圆形波纹一圈圈 传播。当水波传到水面上有树叶处，树叶的运动是 。,继续,（B）,持续,上下振动,3、如图所示，一列正弦波沿x轴方向传播；每一个质点都沿 轴方向做 振动，质点做简谐振动的振幅 ，周期 （后两空选填“相同”或“不相同”）。,相同,y,简谐,相同,4、如图所示是一列简谐波在t=0时的图像。波 的传播速度为2m/s，则从t=0到t=2.5s 的时间内，质点M通过的路程是 m， 位移是 m。,解：,T=/v,=0.004m。,=0.002
