波長頻率和波速

1、3波長、頻率和波速學 習 目 標知 識 脈 絡1.知道波長的含義，能從波的圖象中求波長(重點)2知道波傳播的周期(頻率)，理解周期(頻率)與質點振動周期(頻率)的關系3理解波在傳播過程中的特點4理解波長、波速和周期之間的關系，會運用公式vf解答問題(難點)波長、周期和頻率1波長(1)定義在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質點間的距離，通常用表示(2)特征在橫波中，兩個相鄰波峰或兩個相鄰波谷之間的距離等于波長在縱波中，兩個相鄰疏部或兩個相鄰密部之間的距離等于波長2周期、頻率(1)規(guī)律在波動中，各個質點的振動周期或頻率是相同的，它們都等于波源的振動周期或頻率(2)決定因素波的周期或頻率由波源的周

2、期或頻率決定(3)時空的對應性在一個周期的時間內，振動在介質中傳播的距離等于一個波長(4)周期與頻率關系周期T與頻率f互為倒數(shù)，即f.1兩個波峰(或波谷)之間的距離為一個波長(×)2兩個密部(或疏部)之間的距離為一個波長(×)3振動在介質中傳播一個波長的時間是一個周期()1某時刻，兩個相鄰的、位移相等的質點間的距離等于波長嗎？【提示】不一定某時刻兩質點位移相等，間距卻不一定等于波長2波在一個周期內傳播的距離是一個波長，那么在一個周期內質點通過的路程是否為一個波長？為什么？【提示】不是因為波在傳播時，介質中的質點都在平衡位置附近振動，不隨波的傳播而遷移，一個周期內質點通過的路

3、程為振幅的四倍，而不是一個波長1關于波長的定義：“振動相位總是相同”和“相鄰兩質點”是波長定義的兩個必要條件，缺一不可；在波的圖象中，無論從什么位置開始，一個完整的正(余)弦曲線對應的水平距離為一個波長2關于波長與周期：質點完成一次全振動，波向前傳播一個波長，即波在一個周期內向前傳播一個波長可推知，質點振動周期，波向前傳播波長；反之，相隔波長的兩質點的振動的時間間隔是周期并可依此類推3波的空間周期性(1)相隔距離為一個波長的整數(shù)倍的兩質點，振動情況完全相同，且離開平衡位置的位移“總是”相等，振動速度大小和方向也“總是”相同，因而波長顯示了波的空間周期性(2)相隔距離為半波長的奇數(shù)倍的兩質點的振

4、動情況完全相反，即在任何時刻它們的位移大小相等、方向相反，速度也是大小相等、方向相反，會同時一個在波峰、一個在波谷或同時從相反方向經(jīng)過平衡位置1.如圖12­3­1所示是一列簡諧波在某一時刻的波形圖象下列說法中正確的是()圖12­3­1A質點A，C，E，G，I在振動過程中位移總是相同的B質點B，F(xiàn)在振動過程中位移總是相同的C質點D，H的平衡位置間的距離是一個波長D質點A，I在振動過程中位移總是相同的，它們的平衡位置間的距離是一個波長EC，E兩質點的振動情況總是相反的【解析】從圖象中可以看出質點A，C，E，G，I在該時刻的位移都是零，由于波的傳播方向是向右的

5、，容易判斷出質點A，E，I的速度方向是向下的，而質點C，G的速度方向是向上的，因而這五個質點的位移不總是相同，所以選項A錯誤質點B，F(xiàn)是處在相鄰的兩個波峰的點，它們的振動步調完全相同，在振動過程中位移總是相等的，故選項B正確質點D，H是處在相鄰的兩個波谷的點，它們的平衡位置之間的距離等于一個波長，所以選項C正確雖然質點A，I在振動過程中位移總是相同的，振動步調也完全相同，但由于它們不是相鄰的振動步調完全相同的兩個質點，它們的平衡位置之間的距離不是一個波長(應為兩個波長)，所以選項D錯誤C，E兩質點相隔半個波長選項E正確【答案】BCE2關于波的周期下列說法中正確的是() 【導學號：2357005

6、4】A質點的振動周期就是波的周期B波的周期是由波源驅動力的周期決定的C波的周期與形成波的介質的密度有關D經(jīng)歷整數(shù)個周期波形圖重復出現(xiàn)，只是波形向前移動了一段距離E經(jīng)歷整數(shù)個周期波形圖重復出現(xiàn)，質點向沿波傳播的方向前進整數(shù)個波長的距離【解析】波的周期是由質點振動的周期決定的，故A選項正確；波的周期等于波源驅動力的周期，與介質無關，故B選項正確，C選項錯誤；D選項正是波的周期性的體現(xiàn)，故D正確質點不隨波遷移，E選項錯誤【答案】ABD3關于波長的下列說法中正確的是()A機械振動在一個周期內傳播的距離就是一個波長B在波形圖上位移相同的相鄰兩質點之間的距離等于一個波長C在波形圖上速度最大且相同的相鄰兩質

7、點間的距離等于一個波長D在波形圖上振動情況總是相同的兩質點間的距離等于一個波長E波長是波的空間周期性的體現(xiàn)【解析】機械振動的質點在一個周期內向遠處傳播一個完整的波形，故A項正確；由波形圖可見，在一個完整波形上，位移相同的相鄰質點之間距離不一定等于一個波長，故B項錯誤；速度最大且相同的質點，在波形圖上是在平衡位置上，如果相鄰，那么正好是一個完整波形的兩個端點，所以C項正確；振動情況總是相同的兩質點間的距離是波長的整數(shù)倍，故D項錯誤，E項正確【答案】ACE波長的三種確定方法(1)根據(jù)定義確定：在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質點間的距離等于一個波長波在一個周期內傳播的距離等于一個波長(2)根據(jù)

8、波的圖象確定：在波的圖象上，振動位移總是相同的兩個相鄰質點間的距離為一個波長在波的圖象上，運動狀態(tài)(速度)總是相同的兩個相鄰質點間的距離為一個波長在波的圖象上，兩個相鄰波峰(或波谷)間的距離為一個波長(3)根據(jù)公式vT來確定波速1定義：波速是指波在介質中傳播的速度2公式：vf3決定因素機械波在介質中的傳播速度由介質的性質決定，在不同的介質中，波速一般不同4決定波長的因素：波長由波速和頻率共同決定1不同頻率的波在同一種介質中傳播，波速不同(×)2同一列波從一種介質進入另一種介質不變的量是頻率()3波在同一種均勻介質中是勻速向外傳播的()1波的傳播速度取決于什么？不同頻率的橫波在同一種介

9、質中的傳播速度是否相同？【提示】波的傳播速度取決于介質，同一種介質中頻率不同的機械波傳播速度相同2當波從一種介質進入另一種介質時，波長、頻率和波速哪個物理量保持不變？【提示】當波從一種介質進入另一種介質時，頻率保持不變，波長和波速會發(fā)生變化1波速的實質：波的傳播速度即波形的平移速度2波速與振動速度波速與質點的振動速度不同，波速是振動形式勻速向外傳播的速度，始終沿傳播方向；振動速度是指質點在平衡位置附近振動的速度，大小和方向都隨時間做周期性變化3波從一種介質進入另外一種介質，波源沒變，波的頻率不會發(fā)生變化；介質的變化導致了波速和波長的改變4一漁船停泊在岸邊，若海浪的兩相鄰波峰的距離是12 m，海

10、浪的速度是6 m/s，則漁船搖晃的周期是_. 【導學號：23570055】【解析】海浪的波長12 m，海浪的速度是v6 m/s，由波速公式v得周期T s2 s.【答案】2 s5一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，傳到M點時波形如圖12­3­2所示，再經(jīng)0.6 s，N點開始振動，則該波的振幅A為_，頻率f為_圖12­3­2【解析】由圖可知振幅A0.5 m波從M傳到N的過程，波速v m/s10 m/s.由圖可知4 m，所以T0.4 s，f2.5 Hz.【答案】0.5 m,2.5 Hz6圖12­3­3(a)為一列簡諧橫波在t2 s時的波形圖，圖(b

11、)為媒質中平衡位置在x1.5 m處的質點的振動圖象，P是平衡位置為x2 m的質點下列說法正確的是() 【導學號：23570056】(a)(b)圖12­3­3A波速為0.5 m/sB波的傳播方向向右C02 s時間內，P運動的路程為8 cmD02 s時間內，P向y軸正方向運動E當t7 s時，P恰好回到平衡位置【解析】由題圖(a)讀出波長2.0 m，由題圖(b)讀出周期T4 s，則v0.5 m/s，選項A正確；題圖(a)是t2 s時的波形圖，題圖(b)是x1.5 m處質點的振動圖象，所以該質點在t2 s時向下振動，所以波向左傳播，選項B錯誤；在02 s內質點P由波峰向波谷振動，通過的路程s2A8 cm，選項C正確，選項D錯誤；t7 s時，P點振動了個周期，所以這時P點位置與tT3 s時位置相同，即在平衡位置，所以選項E正確【答案】