高二物理 波長頻率和波速 課件選修3

2021/6/3012021/6/3021 1、 定義定義: : 在波動中，對平衡位置的位移在波動中，對平衡位置的位移總是總是相等的兩個相等的兩個相鄰相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波的波長。質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波的波長。 2 2、幾點(diǎn)說明、幾點(diǎn)說明 (1)“(1)“位移總相等位移總相等” ” 的含義是的含義是“每時每刻都相等每時每刻都相等” ” (2)(2)位移總相等的兩個質(zhì)點(diǎn)位移總相等的兩個質(zhì)點(diǎn), ,其速度也總是相等的其速度也總是相等的一、波長（一、波長（）2021/6/303(4)(4)相距相距整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)總是相同的；整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)總是相同的； 相距相距/2/2奇數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)總是相反的。奇數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)總是相反的。 2 2、幾點(diǎn)說明、幾點(diǎn)說明 一、波長（一、波長（）(3)(3)在橫波中，兩個相鄰波峰或兩個相鄰波谷之間在橫波中，兩個相鄰波峰或兩個相鄰波谷之間的距離等于波長。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。的距離也等于波長。 2021/6/304二、周期（二、周期（T T）、頻率（）、頻率（f f） 1 1、波源質(zhì)點(diǎn)振動的周期（或頻率）就是波的周期波源質(zhì)點(diǎn)振動的周期（或頻率）就是波的周期（或頻率）（或頻率）2 2、幾點(diǎn)說明、幾點(diǎn)說明(1)(1)波的周期（或頻率）應(yīng)由波源決定，與傳播波的周期（或頻率）應(yīng)由波源決定，與傳播波的介質(zhì)無關(guān)。波的介質(zhì)無關(guān)。(2)(2)每經(jīng)過一個周期的時間波就沿傳播方向傳播每經(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。一個波長的距離。(3)(3)每經(jīng)歷一個周期，原有的波形圖不改變。每經(jīng)歷一個周期，原有的波形圖不改變。2021/6/3051 1、單位時間內(nèi)振動所傳播的距離叫做波速。單位時間內(nèi)振動所傳播的距離叫做波速。3 3、幾點(diǎn)說明、幾點(diǎn)說明(2)(2)一列波在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播的一列波在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播的(3)(3)要區(qū)分波速與質(zhì)點(diǎn)振動速度的含義要區(qū)分波速與質(zhì)點(diǎn)振動速度的含義 三、波速（三、波速（v v） (1)(1)波速的大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定，同一列波波速的大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定，同一列波在不同介質(zhì)中傳播速度不同。在不同介質(zhì)中傳播速度不同。反映振動在介質(zhì)中傳播的快慢程度反映振動在介質(zhì)中傳播的快慢程度. .2 2、物理意義、物理意義2021/6/306四、波長、周期（或頻率）和波速的關(guān)系四、波長、周期（或頻率）和波速的關(guān)系 fvTv或(1)(1)波速等于波長和頻率的乘積波速等于波長和頻率的乘積. .(2)(2)經(jīng)過一個周期，振動在介質(zhì)中傳播的距離等于經(jīng)過一個周期，振動在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長一個波長(3)(3)波速等于波長和頻率的乘積這一關(guān)系雖從機(jī)械波速等于波長和頻率的乘積這一關(guān)系雖從機(jī)械波得到，但對其他形式的彼（電磁波、光波）也波得到，但對其他形式的彼（電磁波、光波）也成立成立2021/6/307波速由介質(zhì)決定，與波的頻率、質(zhì)點(diǎn)的振幅無關(guān)波速由介質(zhì)決定，與波的頻率、質(zhì)點(diǎn)的振幅無關(guān) 波的頻率只取決于波源，與波速、波長無關(guān)。波的頻率只取決于波源，與波速、波長無關(guān)。波在傳播過程中、從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時波在傳播過程中、從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時頻率不變。頻率不變。 波長則決定于波長則決定于v v和和T T。波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一。波從一種介質(zhì)進(jìn)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；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(dāng)周期發(fā)生變化，波長也波在同一介質(zhì)中傳播，當(dāng)周期發(fā)生變化，波長也發(fā)生變化。發(fā)生變化。1 1波速由什么決定？波速由什么決定？2 2頻率由什么決定？頻率由什么決定？3 3波長由什么決定？波長由什么決定？四、波長、周期（或頻率）和波速的關(guān)系四、波長、周期（或頻率）和波速的關(guān)系 2021/6/308關(guān)于簡諧波說法中正確的是（關(guān)于簡諧波說法中正確的是（ ）A A兩個振動情況完全相同的質(zhì)點(diǎn)之間的距離是一兩個振動情況完全相同的質(zhì)點(diǎn)之間的距離是一個波長個波長B B任意兩個波峰或波谷之間的距離叫波長任意兩個波峰或波谷之間的距離叫波長 C C波動在一周期內(nèi)向前傳播的距離等于波長波動在一周期內(nèi)向前傳播的距離等于波長D D在一個周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)所走過的路程等于一個波長在一個周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)所走過的路程等于一個波長課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 2021/6/309關(guān)于波速說法錯誤的有（關(guān)于波速說法錯誤的有（ ）A A波速由介質(zhì)和波源共同決定波速由介質(zhì)和波源共同決定B B提高振源頻率，波的傳播速度將增大提高振源頻率，波的傳播速度將增大C C同時在空氣中傳播兩列聲波，波長較大的聲同時在空氣中傳播兩列聲波，波長較大的聲波傳播較快波傳播較快D D頻率大的聲波在空氣中傳播的波長越短頻率大的聲波在空氣中傳播的波長越短E E波速反映了介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動的快慢波速反映了介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動的快慢F F波速反映了振動在介質(zhì)中傳播的快慢波速反映了振動在介質(zhì)中傳播的快慢課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 2021/6/3010關(guān)于關(guān)于v v= =f f和和v v=/=/T T說法正確的是（說法正確的是（ ）A A它們適用于一切波（包括電磁波、光波）它們適用于一切波（包括電磁波、光波）B B同一列波在傳播過程中，從一種介質(zhì)進(jìn)入另同一列波在傳播過程中，從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時保持不變的只有一種介質(zhì)時保持不變的只有f fC C由由v v= =f f可以看出，波速與頻率成正比可以看出，波速與頻率成正比D D由兩式得出同類波在同一種介質(zhì)中傳播時，由兩式得出同類波在同一種介質(zhì)中傳播時，波長和頻率成反比，與周期成正比波長和頻率成反比，與周期成正比課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 2021/6/3011課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 一列橫波沿直線傳播，在傳播方向上有一列橫波沿直線傳播，在傳播方向上有A A、B B兩點(diǎn)，相距兩點(diǎn)，相距1.2m1.2m，當(dāng)波剛好到達(dá)，當(dāng)波剛好到達(dá)B B點(diǎn)時開始計(jì)時，點(diǎn)時開始計(jì)時，已知已知4 4秒內(nèi)，秒內(nèi)，A A位置的質(zhì)點(diǎn)完成位置的質(zhì)點(diǎn)完成8 8次全振動，次全振動，B B位置位置質(zhì)點(diǎn)完成質(zhì)點(diǎn)完成1010次全振動。這列波的波長為多少？頻次全振動。這列波的波長為多少？頻率為多少？速度為多少？率為多少？速度為多少？2021/6/3012 如圖在一條直線上有三點(diǎn)如圖在一條直線上有三點(diǎn)S S、M M、N N，S S為波源，為波源，距距M M點(diǎn)為點(diǎn)為12m12m，距，距N N點(diǎn)為點(diǎn)為21m21m由于波源由于波源S S的振動在的振動在直線上形成一列橫波，其波長為直線上形成一列橫波，其波長為8m8m，波速為，波速為4m/s4m/s，下列說法中正確的是（下列說法中正確的是（ ）A AM M點(diǎn)先開始振動，點(diǎn)先開始振動，N N點(diǎn)后振動，振動時間相差點(diǎn)后振動，振動時間相差 2.25s2.25s，但振動周期都為，但振動周期都為2s2sB BM M點(diǎn)在最高點(diǎn)時，點(diǎn)在最高點(diǎn)時，N N點(diǎn)在平衡位置以上向下振動點(diǎn)在平衡位置以上向下振動C CM M點(diǎn)在最高點(diǎn)時，點(diǎn)在最高點(diǎn)時，N N點(diǎn)在平衡位置以上向上振動點(diǎn)在平衡位置以上向上振動D D振動過程中振動過程中M M、N N兩點(diǎn)的位移有可能在某時刻相兩點(diǎn)的位移有可能在某時刻相 同同課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 2021/6/3013 下圖為一橫波在某一時刻的波形圖，已知下圖為一橫波在某一時刻的波形圖，已知F F質(zhì)點(diǎn)此時的運(yùn)動方向如下圖所示，則（質(zhì)點(diǎn)此時的運(yùn)動方向如下圖所示，則（ ）A A波向右傳播波向右傳播B B質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)H H的運(yùn)動方向與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向與質(zhì)點(diǎn)F F的運(yùn)動方向相同的運(yùn)動方向相同C C質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)C C比質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)B B先回到平衡位置先回到平衡位置D D質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)C C在此時的加速度為零在此時的加速度為零課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 2021/6/3014 某列波沿某列波沿x x軸正方向傳播，軸正方向傳播，t t=0=0時的波形圖如時的波形圖如圖所示，已知在圖所示，已知在t t=0.6=0.6秒時秒時A A點(diǎn)正好第三次出現(xiàn)波點(diǎn)正好第三次出現(xiàn)波峰，則波的周期為多少？波傳到峰，則波的周期為多少？波傳到P P點(diǎn)所需的時間點(diǎn)所需的時間為多少？為多少？P P點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時間是多少？點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時間是多少？課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 周期周期T T=0.3s=0.3s波傳到波傳到P P點(diǎn)的時間為點(diǎn)的時間為t t1 1=0.45s=0.45sP P點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時間為點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時間為t t2 2=0.675s=0.675s2021/6/3015 一列簡諧橫波沿一列簡諧橫波沿x x軸傳播，軸傳播，t t=0=0時刻的波形如時刻的波形如圖實(shí)線所示，經(jīng)過圖實(shí)線所示，經(jīng)過t t=0.05s=0.05s后的波形如圖虛線后的波形如圖虛線所示。已知所示。已知t t小于一個周期，則（小于一個周期，則（ ）A A這列波的波長是這列波的波長是4m4mB B這列波的振幅是這列波的振幅是0.4m0.4mC C這列波的波速一定是這列波的波速一定是20m/s20m/sD D這列波的頻率可能是這列波的頻率可能是1515H Hz z課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 2021/6/3016 如圖中的實(shí)線是一列簡諧波在某一時刻的如圖中的實(shí)線是一列簡諧波在某一時刻的波形曲線。經(jīng)波形曲線。經(jīng)t=0.5st=0.5s后，其波形如圖中虛線后，其波形如圖中虛線所示。設(shè)所示。設(shè)tt2T2T（T T為波的周期），為波的周期），（1 1）如果波是向右傳播，求波的周期和波速）如果波是向右傳播，求波的周期和波速（2 2）如果波是向左傳播，求波的周期和波速）如果波是向左傳播，求波的周期和波速課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 若有不當(dāng)之處，請指正，謝謝！若有不當(dāng)之處，請指正，謝謝！