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1、12.3 12.3 波长、频率和波速波长、频率和波速江苏省丰县中学江苏省丰县中学史晓飞史晓飞第1页/共21页1 1、定义定义:在波动中，对平衡位置的位移在波动中，对平衡位置的位移总是总是相等的两个相等的两个相邻相邻质点间的距离，叫做波的波长。质点间的距离，叫做波的波长。2 2、几点说明、几点说明 (2)(2)“位移总相等位移总相等”的含义是的含义是“每时每刻都大小每时每刻都大小相等，相等，方向相同方向相同”(3)(3)位移总相等的两个质点位移总相等的两个质点,其其速度速度也也总是相等总是相等的的一、波长（一、波长（）(1)(1)注意注意“相邻相邻”第2页/共21页(5)(5)相距相距整数倍整数
2、倍的质点振动步调总是相同的；的质点振动步调总是相同的；相距相距/2/2奇数倍奇数倍的质点振动步调总是相反的。的质点振动步调总是相反的。一、波长（一、波长（）(4)(4)在横波中，两个在横波中，两个相邻波峰相邻波峰或两个或两个相邻波谷相邻波谷之间之间的距离等于波长。的距离等于波长。在纵波中，两个在纵波中，两个相邻密部相邻密部或两个或两个相邻疏部相邻疏部之间之间的距离也等于波长。的距离也等于波长。第3页/共21页二、周期（二、周期（T T）、频率（）、频率（f f）1 1、波源质点振动的周期（或频率）就是波的周期波源质点振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）（或频率）2 2、几点说明、几点说明
3、(1)(1)波的周期（或频率）应波的周期（或频率）应由波源决定由波源决定，与传播，与传播波的介质无关。波的介质无关。(2)(2)每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播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。一个波长的距离。(3)(3)每经历一个周期，原有的波形图不改变。每经历一个周期，原有的波形图不改变。第4页/共21页三、波速（三、波速（v v）1 1、定义：、定义：单位时间内振动所传播的距离。单位时间内振动所传播的距离。2 2、物理意义、物理意义反映振动在介质中传播的快慢程度反映振动在介质中传播的快慢程度.注：注：波速等于波长和频率的乘积波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机
4、械波得到，但对其这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的波（电磁波、光波）也成他形式的波（电磁波、光波）也成立立3 3、几点说明、几点说明(1)(1)波速的大小由介质的性质决定，同一列波在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。不同介质中传播速度不同。(2)(2)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的。一列波在同一均匀介质中是匀速传播的。第5页/共21页0 0C C时的几种介质中的声速时的几种介质中的声速v(m/s)v(m/s)空气空气332332玻璃玻璃5000-60005000-6000水水14501450松木松木约约33203320铜铜38003800软木软木430-53
5、0430-530铁铁49004900橡胶橡胶30-5030-50此外，声速还与温度有关，如20C时空气的中的声速为344m/s，比0C时略大些第6页/共21页1.1.关于简谐波说法中正确的是（关于简谐波说法中正确的是（）A A两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长个波长B B任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长 C C波动在一周期内向前传播的距离等于波长波动在一周期内向前传播的距离等于波长D D在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长C课课 堂堂 练练 习习 第7页/共21页
6、2.2.以下说法正确的是（以下说法正确的是（）A A波的频率由振源决定，与介质无关波的频率由振源决定，与介质无关B B机械波的波速由介质决定，与振源无关机械波的波速由介质决定，与振源无关C C波长由介质决定，与振源无关波长由介质决定，与振源无关 D D波长由介质和振源共同决定波长由介质和振源共同决定课课 堂堂 练练 习习 ABD第8页/共21页3.3.关于公式关于公式v=fv=f，下列说法中正确的是（，下列说法中正确的是（）A A适用于一切波适用于一切波 B B由由v=fv=f可知频率可知频率f f越大则波速越大则波速v v也越大也越大C Cv v、f f三个量对同一列波来说，在不同介三个量对
7、同一列波来说，在不同介 质中传播时保持不变的只有质中传播时保持不变的只有f fD D由由v=fv=f可知，波长可知，波长2 m2 m的声波比波长的声波比波长4 m4 m的声的声波在同种介质中传播的速度小波在同种介质中传播的速度小课课 堂堂 练练 习习 AC第9页/共21页波速与质点振动速度的区别波速与质点振动速度的区别波速波速的大小由介质的性质决定，与波的频率、质点的大小由介质的性质决定，与波的频率、质点的振幅无关，同一列波在不同介质中传播速度不同，的振幅无关，同一列波在不同介质中传播速度不同，一列波在同一均匀介质中是匀速传播的。一列波在同一均匀介质中是匀速传播的。质点的振动速度质点的振动速度
8、是质点在平衡位置附近振动时的是质点在平衡位置附近振动时的速度，大小、方向均随时间改变。速度，大小、方向均随时间改变。第10页/共21页4 4一列简谐横波沿一列简谐横波沿x x轴正方向传播，位于原点的质点的轴正方向传播，位于原点的质点的振动图象如图振动图象如图12122 28 8甲所示甲所示(1)(1)该振动的振幅是该振动的振幅是_cm_cm；(2)(2)振动的周期是振动的周期是_s_s；(3)(3)在在t t等于等于 周期时，位于原点的质点离开平衡位置的周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是位移是_cm._cm.图乙所示为该波在某一时刻的波形图，图乙所示为该波在某一时刻的波形图，A A点位
9、于点位于x x0.5 m0.5 m处处(4)(4)该波的传播速度是该波的传播速度是_m/s_m/s；(5)(5)经过经过 周期后，周期后，A A点离开平衡位置的位移是点离开平衡位置的位移是_cm._cm.波动图像与振动图像相联系问题的求解波动图像与振动图像相联系问题的求解80.2010-8第11页/共21页课课 堂堂 练练 习习 5 5左图所示为一列简谐横波在左图所示为一列简谐横波在t t20s20s时的时的波形图，右图是这列波中波形图，右图是这列波中P P点的振动图线，点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（那么该波的传播速度和传播方向是（）A.A.，向左传播，向左传播B.B.，向左传
10、播，向左传播C.C.，向右传播，向右传播D.D.，向右传播，向右传播B第12页/共21页6 6图甲为一列简谐横波在图甲为一列简谐横波在t t=0.7s=0.7s时刻的波形图，时刻的波形图，图乙为质点图乙为质点P P的振动图象，则下列说法正确的是的振动图象，则下列说法正确的是（）A A波速波速v v=20m/s=20m/s，向右传播，向右传播B B波速波速v v=20m/s=20m/s，向左传播，向左传播C C从从t t=0.7s=0.7s时刻开始，再经时刻开始，再经0.15s0.15s，波向左传播，波向左传播了了3m3mD D从从t t=0.7s=0.7s时刻开始，再经时刻开始，再经0.15s
11、0.15s，质点，质点P P向右运向右运动了动了3m3m小小 试试 身身 手手 BC第13页/共21页课课 堂堂 练练 习习 7.7.一一列列横横波波沿沿直直线线传传播播，在在传传播播方方向向上上有有A A、B B两两点点，相相距距1.2m1.2m，当当波波刚刚好好到到达达B B点点时时开开始始计计时时，已已知知4 4秒秒内内，A A位位置置的的质质点点完完成成8 8次次全全振振动动，B B位位置置质质点点完完成成1010次次全全振振动动。这这列列波波的的波波长长为为多多少少？频频率为多少？速度为多少？率为多少？速度为多少？波长波长=0.6m频率频率f=2.5Hz波速波速v=1.5m/s第14
12、页/共21页8 8弹性绳沿弹性绳沿x x轴放置，左端位于坐标原点，用手轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当握住绳的左端，当t t0 0时使其开始沿时使其开始沿y y轴做振幅为轴做振幅为8 cm8 cm的简谐振动，在的简谐振动，在t t0.25 s0.25 s时，绳上形成如图时，绳上形成如图12122 27 7所示的波形，则该波的波速所示的波形，则该波的波速_cm/s_cm/s；在在t t_s_s时，位于时，位于x x2 245 cm45 cm处的质点处的质点N N恰恰好第一次沿好第一次沿y y轴正向通过平衡位置轴正向通过平衡位置课课 堂堂 练练 习习 202.75第15页/共21页总
13、总 结结 波速的计算既可用波速的计算既可用也可用也可用第16页/共21页 9.9.如图在一条直线上有三点如图在一条直线上有三点S S、M M、N N，S S为波为波源，距源，距M M点为点为12m12m，距，距N N点为点为21m21m由于波源由于波源S S的振的振动在直线上形成一列横波，其波长为动在直线上形成一列横波，其波长为8m8m，波速为，波速为4m/s4m/s，下列说法中正确的是（，下列说法中正确的是（）A AM M点先开始振动，点先开始振动，N N点后振动，振动时间相差点后振动，振动时间相差 2.25s2.25s，但振动周期都为，但振动周期都为2s2sB BM M点在最高点时，点在最
14、高点时，N N点在平衡位置以上向下振动点在平衡位置以上向下振动C CM M点在最高点时，点在最高点时，N N点在平衡位置以上向上振动点在平衡位置以上向上振动D D振动过程中振动过程中M M、N N两点的位移有可能在某时刻相两点的位移有可能在某时刻相 同同小小 试试 身身 手手 ACDACD第17页/共21页 10.10.如图中的实线是一列正弦波在某一时如图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形曲线。经过刻的波形曲线。经过0.5s0.5s后，其波形如图中虚后，其波形如图中虚线所示。设该波的周期线所示。设该波的周期T T大于大于0.5s0.5s。（1 1）如果波是向左传播，求波的速度和周期）如果波是向左传播，求波的速度和周期（2 2）如果波是向右传播，求波的速度和周期）如果波是向右传播，求波的速度和周期课课 堂堂 练练 习习 第18页/共21页如果没有如果没有周期周期限制结果如何限制结果如何思考思考？第19页/共21页第20页/共21页谢谢您的观看！第21页/共21页