物理：12.3 《波长、频率和波速 》 选修3-4)1

第二章

机械波

2、《波速与波长、频率的关系》

富顺一中高2013届物理备课组

一、波长沿波的传播方向，任意两个相邻的同相振动的 质点之间的距离(包含一个“完整的波”), 叫做波的波长

横波中任意 两个相邻的 波峰或波谷 之间的距离 就是横波的 波长

纵波中任意两个相邻的密部或疏部 之间的距离就是纵波的波长

观察 思考

在图2-1-3中，与振动质点2、6相邻的做同 相振动的质点分别是 14、18

二、振幅在波动中，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

机械波是机械振 动的传播，振动 的振幅越大，振 动的能量就越大， 波所传播的能量 也就越大，因此， 波的振幅大小是 波所传播能量的 直接量度。

做振动的振幅等于波的振幅

三、频率 波的周期(或频率):波源振动的周期T(或 频率f)就是波的周期T(或频率f). 波的周期T(或频率f)等于波源的振动周期T (或频率f). 波的周期由波源决定，同一列波在不同介质 中传播时周期(或频率)保持不变. 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.

四、波速在波源振动的一个周期T内，振动向外传播 了一个波长λ的距离，所以波的传播速度为

v

T

或v f

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、波速是单位时间内振动所传播的距离.它 反映振动在介质中传播的快慢程度. 4、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.

5、波在均匀介质中是匀速传播的，即，它向 外传播的是振动的形式，而不是将质点向外 迁移. 6、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.

五、波长、周期(或频率)和波速的关系

1.波速由什么决定？ 波速由介质决定，与波的频率、质点的振幅无关

2.频率由什么决定？ 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。 3.波长由什么决定？

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。

练习1:关于波的周期,下列说法正确的是

( A、B、D

)

A.质点的振动周期就是波源的周期

B.波的周期是由波源驱动力的频率决定的C.波的周期与形成波的介质的密度有关

D.经历整数个周期波形图重复出现,只是波的波峰向前移动了一段距离

练习2.对公式v=λf的理解,以下说法中正确

的是(

B、C

)

A.由v=λf可知,波速与频率成正比

B.波速v由介质决定,频率f由波源决定C.当波由一种介质进入另一种介质时,频率

不变,波速、波长改变D.v=λf适用于横波,不适用于纵波

练习3.声波在钢中的波速比空气中的大,当声波从空气传到钢中时( C )

A.频率变小,波长变小 B.频率变大,波长不变C.频率不变,波长变大 D.频率不变,波长变小【解析】频率由波源决定,与介质无关,所以频率

不变,由λ= V/fD错.

可知,v变大,λ变大,C对,A、B、

练习4.关于波速说法错误的有(A.波速由介质和波源共同决定

ABCE

)

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

练习5.关于 v=fλ 和 v=λ/T 说法正确的是 ( A B) 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=fλ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

例题：如图2-2-4所示，S点是波源，其振动 频率为100HZ,所产生的横波向右传播，波速 为80m/s,P、Q是波传播方向上的两个质点， 已知SP=4.2m,SQ=5.4m。当S通过平衡位置向 上运动时，以下说法正确的是( )

A

A:P在波谷，Q在波峰 B:P在波峰，Q在波谷 C:P、Q都在波谷 D:P、Q都在平衡位置