波速与波长频率的关系ppt课件

第二章 机械波,2 波速与波长、频率的关系,1,1、定义: 沿波的传播方向,任意两个相邻的同相振动的质点之间的距离（包括一个“完整的波”）,叫做波的波长.,一、波长（ ）,2,想一想，为什么要强调“相邻”两个字？,2、说明,(1)“同相”理解 :任意时刻这两个质点的运动情况相同.,(2)物理意义:波源振动一个周期,波沿波的传播方向传播的距离就是一个波长.,3,振源振动一个周期，波向前传递一个波长,4,振源振动3个周期，波向前传递3个波长,3,5,二、振幅（ A ）,在波动中，各质点离开平衡位置的最大距离，即其振动的振幅，也称为波的振幅，如图2-2-3所示.,波的振幅大小是波所传播能量的直接量度.,6,三、频率（ f ）,波在传播过程中，介质中质点振动的频率都相同，这个频率被称为波的频率，通常用字母f表示，单位是Hz.波的频率也等于在单位时间内通过某点的“完整的波”的数目. 波的频率等于波源振动的频率，与介质无关.在前面的学习中，我们已经知道频率与周期的关系为 或,7,1、说明,(1)波的周期（或频率）由波源决定，与传播波的介质无关。 同一列波在不同介质中传播时周期（或频率）保持不变. (2)每经历一个周期，原有的波形图不改变.,8,四、波速（ v ）,在波源振动的一个周期T内，振动向外传播了一个波长的距离，所以波传播的速度为,根据周期与频率的关系。上式可写为,机械波在介质中的传播速度由介质的性质决定.在同一均匀介质中，波的传播速度不变，波长与频率成反比；在不同的介质中，波的传播速度不同.当波从一种介质进入另一种介质时，波的频率保持不变，波长发生改变.,9,1、说明,(1)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. (2)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的. (3)要区分波速与质点振动速度的含义. (4)波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的彼（电磁波、光波）也成立.,10,如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图试画出再经过T/4、 T/2、 3T/4、T和5T/4时的波形图.,试画出该时刻前T/4、 T/2时刻的波形图.,波的传播方向,五、已知波速和波形，如何画出再经t时间前、后的波形图？,11,经历一个周期（或整数倍）波形图不变.,理解,12,（1）画下一时刻的波形时沿着传播方向平移，画前一时刻的波形时逆着传播方向平移. （2）当时间间隔超过一个周期时，只考虑周期整数倍后剩余的时间. （3）可先选定两个相邻的特殊点进行平移，然后补全余下的部分.,作图技巧,13,1,2,3,例题： 下图的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经0.5秒后，波形如图中的虚线所示。该波的周期 T 大于0.5秒,波长为0.24m。 1、如果波是向左传播的，波速是多大？周期是多大？ 2、如果波是向右传播的，波速是多大？周期是多大？,秒时的波形,0.5秒时的波形,14,一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图实线所示，经过t=0.05s后的波形如图虚线所示。已知t小于一个周期，则（ ） A这列波的波长是4m B这列波的振幅是0.4m C这列波的波速一定是20m/s D这列波的频率可能是15Hz,AD,15,1.关于简谐波说法中正确的是（ ） A两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长 B任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长 C波动在一周期内向前传播的距离等于波长 D在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长,C,2.关于波速说法错误的有（ ） A波速由介质和波源共同决定 B提高振源频率，波的传播速度将增大 C同时在空气中传播两列声波，波长较大的声波传播较快 D频率大的声波在空气中传播的波长越短 E波速反映了介质中质点振动的快慢 F波速反映了振动在介质中传播的快慢,ABCE,精讲细练,16,3.关于v=f和v=/T 说法正确的是（ ） A它们适用于一切波（包括电磁波、光波） B同一列波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时保持不变的只有f C由v=f可以看出，波速与频率成正比 D由两式得出同一种波在同一种均匀介质中传播时，波长和频率成反比，与周期成正比,ABD,4.简谐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频率越高，则波传播的速度越快 C在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长 D在一个周期内，波传播的距离等于一个波长,D,17,5.下图为一横波在某一时刻的波形图，已知F质点此时的运动方向如下图所示，则（ ）,A波向右传播 B质点H的运动方向与质点F的运动方向相同 C质点C比质点B先回到平衡位置 D质点C在此时的加速度为零,C,18,6.一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图实线所示，经过t=0.05s后的波形如图虚线所示。已知t小于一个周期，则（ ） A这列波的波长是4m B这列波的振幅是0.4m C这列波的波速一定是20m/s D这列波的频率可能是15Hz,AD,19,1.一列波在不同介质中传播，保持不变的物理量是（ ） A. 波长 B. 波速 C. 频率 D. 周期,CD,拓展练习,20,2一列波的波长为，沿着波的传播方向在任意时刻，具有相同位移的质点是(其中k=0，1，2，) （ ）,A相距/2的两质点 B. 相距的两质点 C. 相距(2k+1)/2的两质点 D. 相距2k的两质点,BD,21,3 、一列沿x方向传播的横波，其振幅为A，波长为，某一时刻波的图象如图3所示。在该时刻，某一质点的坐标为(，0)，经过T/4后该质点的坐标为：（ ）,B,22,4、关于波速说法正确的有（ ） A波速由介质和波源共同决定 B提高振源频率，波的传播速度将增大 C同时在空气中传播两列声波，波长较大的声波传播较快 D频率大的声波在空气中传播的波长越短 E波速反映了介质中质点振动的快慢 F波速反映了振动在介质中传播的快慢,DF,23,5、关于v=f说法正确的是（ ） A它们适用于一切波（包括电磁波、光波） B同一列波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时f 保持不变 C由v=f可以看出，波速与频率成正比 D由上式可得出同类波在同一种介质中传播时，波长和频率成反比,ABD,24,