高二物理课件：2.3《波的频率和波速》（教科选修3-4）

欢迎进入物理课堂 2 3波的频率和波速 1 定义 在波动中 对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离 叫做波的波长 2 几点说明 1 位移总相等 的含义是 每时每刻都相等 2 位移总相等的两个质点 其速度也总是相等的 一 波长 4 相距 整数倍的质点振动步调总是相同的 相距 2奇数倍的质点振动步调总是相反的 2 几点说明 一 波长 3 在横波中 两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长 在纵波中 两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离也等于波长 二 周期 T 频率 f 1 波源质点振动的周期 或频率 就是波的周期 或频率 2 几点说明 1 波的周期 或频率 应由波源决定 与传播波的介质无关 2 每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个波长的距离 3 每经历一个周期 原有的波形图不改变 1 单位时间内振动所传播的距离叫做波速 3 几点说明 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 三 波速 v 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 反映振动在介质中传播的快慢程度 2 物理意义 四 波长 周期 或频率 和波速的关系 1 波速等于波长和频率的乘积 2 经过一个周期 振动在介质中传播的距离等于一个波长 3 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 波速由介质决定 与波的频率 质点的振幅无关 波的频率只取决于波源 与波速 波长无关 波在传播过程中 从一种介质进入另一种介质时频率不变 波长则决定于v和T 波从一种介质进入另一种介质波速发生变化 周期不变 波长发生变化 波在同一介质中传播 当周期发生变化 波长也发生变化 1 波速由什么决定 2 频率由什么决定 3 波长由什么决定 四 波长 周期 或频率 和波速的关系 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 课堂练习 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 课堂练习 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fC 由v f 可以看出 波速与频率成正比D 由两式得出同类波在同一种介质中传播时 波长和频率成反比 与周期成正比 AB 课堂练习 课堂练习 一列横波沿直线传播 在传播方向上有A B两点 相距1 2m 当波刚好到达B点时开始计时 已知4秒内 A位置的质点完成8次全振动 B位置质点完成10次全振动 这列波的波长为多少 频率为多少 速度为多少 波长 0 6m 频率f 2 5Hz 波速v 1 5m s 如图在一条直线上有三点S M N S为波源 距M点为12m 距N点为21m 由于波源S的振动在直线上形成一列横波 其波长为8m 波速为4m s 下列说法中正确的是 A M点先开始振动 N点后振动 振动时间相差2 25s 但振动周期都为2sB M点在最高点时 N点在平衡位置以上向下振动C M点在最高点时 N点在平衡位置以上向上振动D 振动过程中M N两点的位移有可能在某时刻相同 课堂练习 ACD 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 课堂练习 某列波沿x轴正方向传播 t 0时的波形图如图所示 已知在t 0 6秒时A点正好第三次出现波峰 则波的周期为多少 波传到P点所需的时间为多少 P点第一次出现波峰的时间是多少 课堂练习 周期T 0 3s 波传到P点的时间为t1 0 45s P点第一次出现波峰的时间为t2 0 675s 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4mB 这列波的振幅是0 4mC 这列波的波速一定是20m sD 这列波的频率可能是15Hz AD 课堂练习 如图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线 经 t 0 5s后 其波形如图中虚线所示 设 t 2T T为波的周期 1 如果波是向右传播 求波的周期和波速 2 如果波是向左传播 求波的周期和波速 课堂练习 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全