波的描述+高二上學期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

3波的描述（2）——波長、頻率和波速知識回顧：1.知道了波的圖像的形成過程2.了解了波的圖像的物理意義4.學會了波的圖像的應用3.懂得了波的圖像與振動圖像的區(qū)別上一次節(jié)課中，我們提到了波長的概念，那到底什么是波長？今天我們一起來進行更為深入的學習。一、波長（λ）：1、定義:在波動中，振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離，叫做波的波長。1號和13號質(zhì)點(或5號和17號質(zhì)點)，在任何時刻對平衡位置的位移的大小總是相等,方向總是相同。1號和13號質(zhì)點(或5號和17號質(zhì)點)，振動步調(diào)一致，振動相位相同速度大小和方向總保持相同2、幾點說明：（1）總是：“每時每刻都是”相鄰（2）相隔λ的兩個質(zhì)點的振動相位總是相同的，相隔λ整數(shù)倍的兩個質(zhì)點的振動相位也總是相同.2、幾點說明：（4）1號質(zhì)點和7號質(zhì)點在任何時刻對平衡位置的位移的大小總是相等,方向總是相反，速度的大小總是相等，方向也總是相反.像這樣的質(zhì)點它們在振動時相位總是相反相隔λ/2的兩個質(zhì)點的振動相位總是相反的，相隔λ/2的奇數(shù)倍的兩個質(zhì)點的振動相位也總是相反.λ/2觀察并思考：在振源完成一次全振動的時間里,波是否也完成了一次周期性的波動?（3）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，兩個相鄰密部或兩個相鄰疏部之間的距離也等于波長。（4）在振源完成一次全振動的時間里,波恰好也完成了一次周期性的波動,振動在介質(zhì)中的傳播的距離恰好等于一個波長。

λ二、周期（T）、頻率（f）思考：在振源完成一次全振動的時間里,為什么波也恰好完成了一次周期性的波動？

解釋：每個質(zhì)點都在做受迫振動，因此每個質(zhì)點的振動頻率與波源相同。結(jié)論：波的頻率取決于波源振動的頻率。

1、波源質(zhì)點振動的周期（或頻率）就是波的周期（或頻率）2、幾點說明(1)波的周期（或頻率）應由波源決定，與傳播波的介質(zhì)無關。(2)每經(jīng)過一個周期的時間波就沿傳播方向傳播一個波長的距離。(3)每經(jīng)歷一個周期，原有的波形圖不改變。ｘｙｏ波以一定的速度（波速V）向前傳播。在單位時間內(nèi)某一波峰或波谷（疏部和密部）向前移動的距離，等于波速。ｔ時刻的波形ｔ＋△ｔ時刻的波形△x三、波速（v）三、波速（v）1、單位時間內(nèi)振動所傳播的距離叫做波速.3、幾點說明(2)一列波在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播的區(qū)分波速與質(zhì)點振動速度的含義

(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.反映振動在介質(zhì)中傳播的快慢程度.2、物理意義四、波長、周期（或頻率）和波速的關系(1)波速等于波長和頻率的乘積.(2)經(jīng)過一個周期，振動在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長(3)波速等于波長和頻率的乘積這一關系雖從機械波得到，但對其他形式的波（電磁波、光波）也成立四、波長、周期（或頻率）和波速的關系波速由介質(zhì)決定，與波的頻率、波長及質(zhì)點的振幅無關.

波的頻率只取決于波源，與波速、波長無關。波在傳播過程中、從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時頻率不變.

波長則決定于v和T.波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)波速發(fā)生變化，周期不變，波長發(fā)生變化；波在同一介質(zhì)中傳播，當周期發(fā)生變化，波長也發(fā)生變化.1．波速由什么決定？2．頻率由什么決定？3．波長由什么決定？由介質(zhì)決定由波源和介質(zhì)共同決定由波源決定(1)傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。(2)振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定。五、波的多解問題

(1)時間周期性：時間間隔Δt與周期T的關系不明確。(2)空間周期性：波傳播距離Δx與波長λ的關系不明確。3．波形的隱含性形成多解1．周期性2．雙向性例：如圖中的實線是一列正弦波在某一時刻的波形曲線。經(jīng)過0.5s后，其波形如圖中虛線所示。設該波的周期大于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？（1）解決周期性多解問題時，往往采用從特殊到一般的思維方法，即找到一個周期內(nèi)滿足的條件的特例，在此基礎上，如知道時間關系，則加nT;如知道空間關系，則加nλ。（2）解決波的多解性問題時，養(yǎng)成全面思考的習慣：如質(zhì)點達到最大位移處，則有正向和負向最大位移兩種可能；質(zhì)點由平衡位置開始振動，則有起振方向向上、向下(或向左、向右)的兩種可能；只告訴波速不指明波的傳播方向，應考慮沿兩個方向傳播的可能；只給出兩時刻的波形，則有多次重復出現(xiàn)的可能性等。解決波的多解問題的方法課堂小結(jié)1、波長、頻率的波速

2、

3、波的頻率由波源決定，波速只與介質(zhì)有關。鞏固練習1、關于簡諧波說法中正確的是（）A．兩個振動情況完全相同的質(zhì)點之間的距離是一個波長B．任意兩個波峰或波谷之間的距離叫波長C．波動在一周期內(nèi)向前傳播的距離等于波長D．在一個周期內(nèi)質(zhì)點所走過的路程等于一個波長C波在時間上和空間上的周期性,造成了重復性