波长-频率和波速课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,ppt课件,*,南昌一中高二物理备课组,第三节：波长、频率和波速,第十二章 机械波,1,ppt课件,南昌一中高二物理备课组第三节：波长、频率和波速第十二章 机,一波长：,符号（,）,t=T,4,13,10,7,1,课本图,12.1-3,1,每个质点的启动方向与波源的,启动方向,一致,2,质点,1,发出的振动传到质点,13,，使质点,13,开始振动时，,质点,1,完成一次全振动,，因此,1、,13,振动步调一致，,概念：,在波动中，振动,相位总是相同,的两个,相邻,质点间的距离，叫做波的波长。,称为同相点,。,2,ppt课件,一波长：符号（）t=T 4131071课本图12,“,位移总是相等的两个质点”，,即不论什么时候，振动步调,_,，称为,同相点,。,完全一致,思 考 与 讨 论：,任意,两个,同相点,间的距离为,_,；,相邻,的两个,同相点,间的距离等于,_,。,波长的整数倍,一个波长,3,ppt课件,“位移总是相等的两个质点”，即不论什么时,思 考 与 讨 论：,“,位移总是相反的质点”，,振动步调完全相反，称为,_,。,反相点,y/cm,x,/m,O,任意,两个,反,相点,间的距离为,_,；,相邻,的两个,反,相点,间的距离等于,_,。,半波长的奇数倍,半个波长,/2,4,ppt课件,思 考 与 讨 论：“位移总是相反,二周期（,T,）和频率（,f,）,设,波源,的振动频率（周期）是,（,T,），,则波传播的频率和周期是多少,？,也是,（,T,）,因为每个质点都在做,受迫振动,，所以每个质点的振动频率或周期与波源的频率和周期是一样的，都是,(T),。,波的周期由,_,决定，,同一列波,在不同介质中传播时,_,。,Why?,波源,周期（或频率）保持不变,5,ppt课件,二周期（T）和频率（f）设波源的振动频率,分析：,课本图,12.1-3,横波的形成,规律：,每经历一个周期的时间，波就沿传播方向传播,_,的距离；,一个波长,每经历一个周期的时间，当前的波形图与原有的波形图相同。,6,ppt课件,分析：课本图12.1-3横波的形成 规律：,三波速（,v,）,反映波在介质中传播快慢的物理量,定义：,波在介质中传播的速度叫波速；数值上等于波长与频率的乘积。,说明：,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。,波在均匀介质中是匀速传播的。,注意：,波速与质点的振动速度不同，质点的振动是一种变加速运动，因此质点的振动速度时刻在变。,7,ppt课件,三波速（v）定义：波在介质中传播的速度叫波,波长、周期（频率）和波速的关系：,v,=,x,/t=/T=,f,（其中，,x,为波传播的距离；,t,为波传播,x,经历的时间。）,说明：,波的频率,f,，由,波源决定,，与介质无关；,波速,v,由,介质决定,，与波源无关；,一列波进入两种不同的介质，其频率不变，波速与波长相应改变。,8,ppt课件,波长、周期（频率）和波速的关系：v=x/t=,波图象中的信息：,x/,cm,y/,cm,0,v,y,A,-A,9,ppt课件,波图象中的信息：x/cmy/cm0v yA-A,例题,1,：某乐律,C,调“,la”,的频率为,f,=440Hz,，试求这个音在空气中的波长和水中的波长。,析：,由：,v,=,f,，,可求出波长,课 堂 训 练：,空气,=,v,空气,/f=332/440=0.75m,水,=,v,水,/f=1450/440=3.3m,注意：,波的频率,f,，由,波源决定,，与介质无关；,波速,v,由,介质决定,，与波源无关；,一列波进入两种不同的介质，其频率不变，波速与波长相应改变。,10,ppt课件,例题1：某乐律C调“la”的频率为f=4,习题,1,：简谐机械波在给定的介质中传播时，下列说法中正确的是（）,A,振幅越大，则波传播的速度越快；,B,振幅越大，则波传播的速度越慢；,C,在一个周期内，振动质点通过的路程等于一个波长；,D,振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短。,解析：,波速的大小由介质本身的性质决定，与振幅无关，所以,A,、,B,二选项错；,由于振动质点做简谐运动，在一个周期内，振动质点通过的路程等于振幅的,4,倍，所以,C,选项错误；,根据经过一个周期,T,，振动在介质中传播的距离等于一个波长，所以振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短，即,D,选项正确。,D,11,ppt课件,习题1：简谐机械波在给定的介质中传播时，下,例题,2,：下图中的实线是一列正弦波在,某一时刻,的波形曲线。经过,0.5s,后，其波形如图中的虚线所示。设该波的周期,T,大于,0.5s,。（,1,）如果波是向左传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？（,2,）如果波是向右传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？,12,ppt课件,例题2：下图中的实线是一列正弦波在某一时刻的,析：,这类问题通常有两种解法：,解法一：波的平移法,（,1,）波向左传播，只有当波传播的距离为,6cm,时，实线才会和虚线重合，即某一时刻的波形才会演变成,0.5s,时的波形。,波的周期,T,大于,0.5s,v,=,x,/t,=,0.06/0.5,=,0.12,m/s,T,=,/,v,=,0.24/0.12,=,2,s,0.5s,后波形,13,ppt课件,析：这类问题通常有两种解法：波的周期T大于0,波的周期,T,大于,0.5s,0.5s,后波形,（,2,）波向右传播，只有当波传播的距离为,18cm,时，实线才会和虚线重合，即某一时刻的波形才会演变成,0.5s,时的波形。,【命题特点】本题考查机械波传播过程中的双向性。,v,=,x,/t,=,0.18/0.5,=,0.36,m/s,T,=,/,v,=,0.24/0.36,=,0.67,s,14,ppt课件,波的周期T大于0.5s0.5s后波形 （2）波,解法二：,质点振动法,（,1,）波向左传播，,某一时刻,x=24cm处的质点往,上,振动，,设经历,t,时间时质点运动到波峰的位置，则：,波的周期,T,大于,0.5s,0.5s,后波形,T=,4t,4n+1,4n+1,2,当,n=0,时，,T=2s,0.5s,，符合要求；此时：,v,=,/T=0.24/2=0.12m/s.,当,n=1,时，,T=0.4s,0.5s,，,不符合要求。,15,ppt课件,解法二：质点振动法波的周期T大于0.5s0.,波的周期,T,大于,0.5s,0.5s,后波形,解法二：,质点振动法,（,2,）波向右传播，,某一时刻,x=24cm处的质点往,下,振动，,设经历,t,时间时质点运动到波峰的位置，则：,T=,4t,4n+3,4n+3,2,当,n=0,时，,T=2/3s,0.5s,，符合要求；此时：,v,=,/T=0.24/(2/3)=0.36m/s.,当,n=1,时，,T=2/7s,0.5s,，,不符合要求。,16,ppt课件,波的周期T大于0.5s0.5s后波形 解法二,习题,2,：关于机械波的概念，下列说法中正确的是（）,A,质点振动的方向总是垂直于波的传播方向,B,简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小相等,C,任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长,D,相隔一个周期的两个时刻的波形相同,解析：,相距半个波长的两个质点振动位移大小相等、方向相反，,B,选项正确；,波每经过一个周期就要向前传播一个波长，但介质中的各个,质点,并,不随波向前迁移,，只是在各自的平衡位置附近振动，向前传播的是质点的振动状态所以,C,选项错误。,BD,17,ppt课件,习题2：关于机械波的概念，下列说法中正确的,思考题,：,如图中的实线是某时刻的波形图像，虚线是经过,0.2s,时的波形图像。,（,1,）假定波向左传播，求它传播的可能距离。,（,2,）若这列波向右传播，求它的最大周期。,（,3,）假定波速是,35m/s,，求波的传播方向。,18,ppt课件,思考题：如图中的实线是某时刻的波形图像，虚线,解析：,（,1,）向左传播时的距离为：,（,n=0,，,1,，,2,）。可能值有,3m,、,7m,、,11m,（,2,）根据 得：,在所有可能的周期中，当,n=0,时的最大，故,Tm=0.8s,。,（,3,）波在,0.2s,传播的距离,s=vt=7m,。,即,结合波形图知，波向左传播。,19,ppt课件,解析：（1）向左传播时的距离为：,