波長-頻率和波速課件

南昌一中高二物理備課組第三節(jié)：波長、頻率和波速第十二章機(jī)械波1ppt課件南昌一中高二物理備課組第三節(jié)：波長、頻率和波速第十二章機(jī)一．波長：——符號(hào)（λ）t=T4131071課本圖12.1-3

1．每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的啟動(dòng)方向與波源的啟動(dòng)方向一致

2．質(zhì)點(diǎn)1發(fā)出的振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)13，使質(zhì)點(diǎn)13開始振動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1完成一次全振動(dòng)，因此1、13振動(dòng)步調(diào)一致，

概念：在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波的波長。λ稱為同相點(diǎn)。2ppt課件一．波長：——符號(hào)（λ）t=T4131071課本圖12

◆“位移總是相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)”，即不論什么時(shí)候，振動(dòng)步調(diào)_________，稱為同相點(diǎn)。完全一致☆思考與討論：①．任意兩個(gè)同相點(diǎn)間的距離為_____________；相鄰的兩個(gè)同相點(diǎn)間的距離等于__________。波長的整數(shù)倍一個(gè)波長3ppt課件◆“位移總是相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)”，即不論什么時(shí)☆思考與討論：

◆“位移總是相反的質(zhì)點(diǎn)”，振動(dòng)步調(diào)完全相反，稱為_________。反相點(diǎn)λλλy/cmx/mO

②．任意兩個(gè)反相點(diǎn)間的距離為_____________；相鄰的兩個(gè)反相點(diǎn)間的距離等于__________。半波長的奇數(shù)倍半個(gè)波長λ/24ppt課件☆思考與討論：◆“位移總是相反二．周期（T）和頻率（f）

設(shè)波源的振動(dòng)頻率（周期）是

?（T），

——?jiǎng)t波傳播的頻率和周期是多少？

也是?（T）

因?yàn)槊總€(gè)質(zhì)點(diǎn)都在做受迫振動(dòng)，所以每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率或周期與波源的頻率和周期是一樣的，都是?(T)。

波的周期由______決定，同一列波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)________________________。Why?波源周期（或頻率）保持不變5ppt課件二．周期（T）和頻率（f）設(shè)波源的振動(dòng)頻率☆．分析：課本圖12.1-3橫波的形成

規(guī)律：每經(jīng)歷一個(gè)周期的時(shí)間，波就沿傳播方向傳播__________的距離；一個(gè)波長

每經(jīng)歷一個(gè)周期的時(shí)間，當(dāng)前的波形圖與原有的波形圖相同。6ppt課件☆．分析：課本圖12.1-3橫波的形成規(guī)律：三．波速（v）

——反映波在介質(zhì)中傳播快慢的物理量

定義：波在介質(zhì)中傳播的速度叫波速；數(shù)值上等于波長與頻率的乘積。

說明：

①．波速的大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定，同一列波在不同介質(zhì)中傳播速度不同。

②．波在均勻介質(zhì)中是勻速傳播的。

注意：波速與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度不同，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)，因此質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度時(shí)刻在變。7ppt課件三．波速（v）定義：波在介質(zhì)中傳播的速度叫波☆．波長、周期（頻率）和波速的關(guān)系：v=△x/△t=λ/T=λ·f

（其中，△x為波傳播的距離；△t為波傳播△x經(jīng)歷的時(shí)間。）

說明：

①．波的頻率f，由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)；

②．波速v由介質(zhì)決定，與波源無關(guān)；

③．一列波進(jìn)入兩種不同的介質(zhì)，其頻率不變，波速與波長相應(yīng)改變。8ppt課件☆．波長、周期（頻率）和波速的關(guān)系：v=△x/△t=◆．波圖象中的信息：x/cmy/cm0vλ

λ

yA-A9ppt課件◆．波圖象中的信息：x/cmy/cm0vλλyA-A

例題1：某樂律C調(diào)“l(fā)a”的頻率為f=440Hz，試求這個(gè)音在空氣中的波長和水中的波長。

析：由：v=λ·f，可求出波長課堂訓(xùn)練：λ

空氣

=v空氣

/f=332/440=0.75mλ

水

=v水

/f=1450/440=3.3m

注意：①．波的頻率f，由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)；

②．波速v由介質(zhì)決定，與波源無關(guān)；

③．一列波進(jìn)入兩種不同的介質(zhì)，其頻率不變，波速與波長相應(yīng)改變。10ppt課件例題1：某樂律C調(diào)“l(fā)a”的頻率為f=4

習(xí)題1：簡(jiǎn)諧機(jī)械波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí)，下列說法中正確的是（）

A．振幅越大，則波傳播的速度越快；

B．振幅越大，則波傳播的速度越慢；

C．在一個(gè)周期內(nèi)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)通過的路程等于一個(gè)波長；

D．振動(dòng)的頻率越高，則波傳播一個(gè)波長的距離所用的時(shí)間越短。

解析：波速的大小由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，與振幅無關(guān)，所以A、B二選項(xiàng)錯(cuò)；由于振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在一個(gè)周期內(nèi)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)通過的路程等于振幅的4倍，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)經(jīng)過一個(gè)周期T，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長，所以振動(dòng)的頻率越高，則波傳播一個(gè)波長的距離所用的時(shí)間越短，即D選項(xiàng)正確。D11ppt課件習(xí)題1：簡(jiǎn)諧機(jī)械波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí)，下

例題2：下圖中的實(shí)線是一列正弦波在某一時(shí)刻的波形曲線。經(jīng)過0.5s后，其波形如圖中的虛線所示。設(shè)該波的周期T大于0.5s。

（1）如果波是向左傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？

（2）如果波是向右傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？12ppt課件例題2：下圖中的實(shí)線是一列正弦波在某一時(shí)刻的

析：這類問題通常有兩種解法：解法一：波的平移法（1）波向左傳播，只有當(dāng)波傳播的距離為6cm時(shí)，實(shí)線才會(huì)和虛線重合，即某一時(shí)刻的波形才會(huì)演變成0.5s時(shí)的波形。波的周期T大于0.5sv=△x/△t=0.06/0.5=0.12m/sT=

λ/v

=0.24/0.12=2s0.5s后波形13ppt課件析：這類問題通常有兩種解法：波的周期T大于0波的周期T大于0.5s0.5s后波形

（2）波向右傳播，只有當(dāng)波傳播的距離為18cm時(shí)，實(shí)線才會(huì)和虛線重合，即某一時(shí)刻的波形才會(huì)演變成0.5s時(shí)的波形?！久}特點(diǎn)】本題考查機(jī)械波傳播過程中的雙向性。v=△x/△t=0.18/0.5=0.36m/sT=

λ/v

=0.24/0.36=0.67s14ppt課件波的周期T大于0.5s0.5s后波形（2）波

解法二：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法（1）波向左傳播，某一時(shí)刻x=24cm處的質(zhì)點(diǎn)往上振動(dòng)，設(shè)經(jīng)歷△t時(shí)間時(shí)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰的位置，則：波的周期T大于0.5s0.5s后波形

T==4△t4n+14n+12

當(dāng)n=0時(shí)，T=2s＞0.5s，符合要求；此時(shí)：v=λ/T=0.24/2=0.12m/s.

當(dāng)n=1時(shí)，T=0.4s＜0.5s，不符合要求。15ppt課件解法二：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法波的周期T大于0.5s0.波的周期T大于0.5s0.5s后波形

解法二：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法（2）波向右傳播，某一時(shí)刻x=24cm處的質(zhì)點(diǎn)往下振動(dòng)，設(shè)經(jīng)歷△t時(shí)間時(shí)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰的位置，則：T==4△t4n+34n+32

當(dāng)n=0時(shí)，T=2/3s＞0.5s，符合要求；此時(shí)：v=λ/T=0.24/(2/3)=0.36m/s.

當(dāng)n=1時(shí)，T=2/7s＜0.5s，不符合要求。16ppt課件波的周期T大于0.5s0.5s后波形解法二

習(xí)題2：關(guān)于機(jī)械波的概念，下列說法中正確的是（）

A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波的傳播方向

B．簡(jiǎn)諧波沿長繩傳播，繩上相距半個(gè)波長的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移的大小相等

C．任一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過一個(gè)周期沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長

D．相隔一個(gè)周期的兩個(gè)時(shí)刻的波形相同

解析：相距半個(gè)波長的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移大小相等、方向相反，B選項(xiàng)正確；波每經(jīng)過一個(gè)周期就要向前傳播一個(gè)波長，但介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)并不隨波向前遷移，只是在各自的平衡位置附近振動(dòng)，向前傳播的是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)．所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤。BD17ppt課件習(xí)題2：關(guān)于機(jī)械波的概念，下列說法中正確的

思考題：如圖中的實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖像，虛線是經(jīng)過0.2s時(shí)的波形圖像。（1）假定波向左傳播，求它傳播的可能距離。（2）若這列波向右傳播，求它的最大周期。（3）假定波速是35m/s，求波的傳播方向。18ppt課件思考題：如圖中的實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖像，虛線

解析：（1）向左傳播時(shí)的距離為：

（n=0，1，2…）。可能值有3m、7m、11m…

（2）根據(jù)得：

在所有可能的周期中，當(dāng)n=0時(shí)的最大，故Tm=0.8s。

（3）波在0.2s傳播的距離s=vt=7m。即結(jié)合波形圖知，波向左傳播。

19ppt課件解析：（1）向左傳播時(shí)的距離為：南昌一中高二物理備課組第三節(jié)：波長、頻率和波速第十二章機(jī)械波20ppt課件南昌一中高二物理備課組第三節(jié)：波長、頻率和波速第十二章機(jī)一．波長：——符號(hào)（λ）t=T4131071課本圖12.1-3

1．每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的啟動(dòng)方向與波源的啟動(dòng)方向一致

2．質(zhì)點(diǎn)1發(fā)出的振動(dòng)傳到質(zhì)點(diǎn)13，使質(zhì)點(diǎn)13開始振動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1完成一次全振動(dòng)，因此1、13振動(dòng)步調(diào)一致，

概念：在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波的波長。λ稱為同相點(diǎn)。21ppt課件一．波長：——符號(hào)（λ）t=T4131071課本圖12

◆“位移總是相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)”，即不論什么時(shí)候，振動(dòng)步調(diào)_________，稱為同相點(diǎn)。完全一致☆思考與討論：①．任意兩個(gè)同相點(diǎn)間的距離為_____________；相鄰的兩個(gè)同相點(diǎn)間的距離等于__________。波長的整數(shù)倍一個(gè)波長22ppt課件◆“位移總是相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)”，即不論什么時(shí)☆思考與討論：

◆“位移總是相反的質(zhì)點(diǎn)”，振動(dòng)步調(diào)完全相反，稱為_________。反相點(diǎn)λλλy/cmx/mO

②．任意兩個(gè)反相點(diǎn)間的距離為_____________；相鄰的兩個(gè)反相點(diǎn)間的距離等于__________。半波長的奇數(shù)倍半個(gè)波長λ/223ppt課件☆思考與討論：◆“位移總是相反二．周期（T）和頻率（f）

設(shè)波源的振動(dòng)頻率（周期）是

?（T），

——?jiǎng)t波傳播的頻率和周期是多少？

也是?（T）

因?yàn)槊總€(gè)質(zhì)點(diǎn)都在做受迫振動(dòng)，所以每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率或周期與波源的頻率和周期是一樣的，都是?(T)。

波的周期由______決定，同一列波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)________________________。Why?波源周期（或頻率）保持不變24ppt課件二．周期（T）和頻率（f）設(shè)波源的振動(dòng)頻率☆．分析：課本圖12.1-3橫波的形成

規(guī)律：每經(jīng)歷一個(gè)周期的時(shí)間，波就沿傳播方向傳播__________的距離；一個(gè)波長

每經(jīng)歷一個(gè)周期的時(shí)間，當(dāng)前的波形圖與原有的波形圖相同。25ppt課件☆．分析：課本圖12.1-3橫波的形成規(guī)律：三．波速（v）

——反映波在介質(zhì)中傳播快慢的物理量

定義：波在介質(zhì)中傳播的速度叫波速；數(shù)值上等于波長與頻率的乘積。

說明：

①．波速的大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定，同一列波在不同介質(zhì)中傳播速度不同。

②．波在均勻介質(zhì)中是勻速傳播的。

注意：波速與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度不同，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)，因此質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度時(shí)刻在變。26ppt課件三．波速（v）定義：波在介質(zhì)中傳播的速度叫波☆．波長、周期（頻率）和波速的關(guān)系：v=△x/△t=λ/T=λ·f

（其中，△x為波傳播的距離；△t為波傳播△x經(jīng)歷的時(shí)間。）

說明：

①．波的頻率f，由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)；

②．波速v由介質(zhì)決定，與波源無關(guān)；

③．一列波進(jìn)入兩種不同的介質(zhì)，其頻率不變，波速與波長相應(yīng)改變。27ppt課件☆．波長、周期（頻率）和波速的關(guān)系：v=△x/△t=◆．波圖象中的信息：x/cmy/cm0vλ

λ

yA-A28ppt課件◆．波圖象中的信息：x/cmy/cm0vλλyA-A

例題1：某樂律C調(diào)“l(fā)a”的頻率為f=440Hz，試求這個(gè)音在空氣中的波長和水中的波長。

析：由：v=λ·f，可求出波長課堂訓(xùn)練：λ

空氣

=v空氣

/f=332/440=0.75mλ

水

=v水

/f=1450/440=3.3m

注意：①．波的頻率f，由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)；

②．波速v由介質(zhì)決定，與波源無關(guān)；

③．一列波進(jìn)入兩種不同的介質(zhì)，其頻率不變，波速與波長相應(yīng)改變。29ppt課件例題1：某樂律C調(diào)“l(fā)a”的頻率為f=4

習(xí)題1：簡(jiǎn)諧機(jī)械波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí)，下列說法中正確的是（）

A．振幅越大，則波傳播的速度越快；

B．振幅越大，則波傳播的速度越慢；

C．在一個(gè)周期內(nèi)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)通過的路程等于一個(gè)波長；

D．振動(dòng)的頻率越高，則波傳播一個(gè)波長的距離所用的時(shí)間越短。

解析：波速的大小由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定，與振幅無關(guān)，所以A、B二選項(xiàng)錯(cuò)；由于振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在一個(gè)周期內(nèi)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)通過的路程等于振幅的4倍，所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)經(jīng)過一個(gè)周期T，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長，所以振動(dòng)的頻率越高，則波傳播一個(gè)波長的距離所用的時(shí)間越短，即D選項(xiàng)正確。D30ppt課件習(xí)題1：簡(jiǎn)諧機(jī)械波在給定的介質(zhì)中傳播時(shí)，下

例題2：下圖中的實(shí)線是一列正弦波在某一時(shí)刻的波形曲線。經(jīng)過0.5s后，其波形如圖中的虛線所示。設(shè)該波的周期T大于0.5s。

（1）如果波是向左傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？

（2）如果波是向右傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？31ppt課件例題2：下圖中的實(shí)線是一列正弦波在某一時(shí)刻的

析：這類問題通常有兩種解法：解法一：波的平移法（1）波向左傳播，只有當(dāng)波傳播的距離為6cm時(shí)，實(shí)線才會(huì)和虛線重合，即某一時(shí)刻的波形才會(huì)演變成0.5s時(shí)的波形。波的周期T大于0.5sv=△x/△t=0.06/0.5=0.12m/sT=

λ/v

=0.24/0.12=2s0.5s后波形32ppt課件析：這類問題通常有兩種解法：波的周期T大于0波的周期T大于0.5s0.5s后波形

（2）波向右傳播，只有當(dāng)波傳播的距離為18cm時(shí)，實(shí)線才會(huì)和虛線重合，即某一時(shí)刻的波形才會(huì)演變成0.5s時(shí)的波形?！久}特點(diǎn)】本題考查機(jī)械波傳播過程中的雙向性。v=△x/△t=0.18/0.5=0.36m/sT=

λ/v

=0.24/0.36=0.67s33ppt課件波的周期T大于0.5s0.5s后波形（2）波

解法二：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法（1）波向左傳播，某一時(shí)刻x=24cm處的質(zhì)點(diǎn)往上振動(dòng)，設(shè)經(jīng)歷△t時(shí)間時(shí)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰的位置，則：波的周期T大于0.5s0.5s后波形

T==4△t4n+14n+12

當(dāng)n=0時(shí)，T=2s＞0.5s，符合要求；此時(shí)：v=λ/T=0.24/2=0.12m/s.

當(dāng)n=1時(shí)，T=0.4s＜0.5s，不符合要求。34ppt課件解法二：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法波的周期T大于0.5s0.波的周期T大于0.5s0.5s后波形

解法二：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法（2）波向右傳播，某一時(shí)刻x=24cm處的質(zhì)點(diǎn)往下振動(dòng)，設(shè)經(jīng)歷△t時(shí)間時(shí)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波峰的位置，則：T==4△t4n+34n+32

當(dāng)n=0時(shí)，T=2/3s＞0.5s，符合要求；此時(shí)：v