3.2 波速与波长、频率的关系.pptx

教科版高中物理选择性必修一第三章机械波第2课波速与波长、频率的关系

导入与思考观察水波，可以看出波在空间、时间上具有周期性，我们能否用图像的方法来描述一列波呢？如果能，坐标轴表示的是什么物理量？

波长、频率和波速波长（λ）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。通常用用符号λ表示。00.20.40.60.8X/cmY/cm波长波长在横波中，两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离等于波长。在纵波中，两个相邻的密部(或疏部)之间的距离等于波长。

深入理解在波动中，相隔等于波长（λ）的两个点的振动特点：（1）对平衡位置的位移的大小和方向总保持相同．（3）振动步调总保持相同.那么，相隔λ/2的奇数倍两个质点的步调总是相反。（2）速度大小和方向总保持相同.00.20.40.60.8X/cmY/cm波长波长00.20.40.60.8X/cmY/cmλ/23λ/2

延伸拓展同相点:相距为整数个波长(nλ)的两质点的振动完全相同,称同相点,如A质点与B质点。反相点:相距为半波长的奇数倍(2n+1)λ/2的两质点的振动完全相反，称反相点，如C质点与D质点。x/cmy/cm0v123456λAB3λ/2CD

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周期（T）、频率（f）波源质点振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）。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。注意：

ｘｙｏ△xｔ＋△ｔ时刻的波形波速（v）即波以一定的速度向前传播。在单位时间内某一波峰或波谷（疏部和密部）向前移动的距离，等于波速.ｔ时刻的波形

注意：2.波从一种介质进入另一种介质，周期不变，波长和波速均发生变化；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，在同一均匀介质中是匀速传播的。反映振动在介质中传播的快慢程度.物理意义:公式变形:

探究思考波速由什么决定？频率由什么决定？波长由什么决定？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。

2.波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的波（电磁波、光波）也成立。也可用1.波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定。当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，波速发生变化，周期（或频率）保持不变。波长、周期（频率）和波速的关系深入理解3.波速的计算既可用

2.（2022·全国·高三专题练习）（多选）一列简谐横波沿直线传播。t=0时刻波源O由平衡位置开始振动，在波的传播方向上平衡位置距O点0.9m处有一质点A，其振动图像如图所示。下列说法正确的是（）A．波源起振方向沿y轴正方向 B．该简谐波波长为4mC．该简谐波周期为4s D．该简谐波波速大小为1.2m/s【答案】AC【详解】A．据波的传播特点知，各个质点的起振方向与波源的起振方向相同，由图像可知，A点的起振方向沿y轴正方向，则波源的起振方向是沿y轴正方向，故A正确；BCD．由图可知，该简谐波周期为4s，且A点比波源O晚3s振动，即波从O传到A的时间?为3s，则由公式可得，该简谐波波速大小为，由公式可得，该简谐波波长为λ=1.2m，故BD错误，C正确。故选AC。

4.（2022·江苏·高三竞赛）考虑一机械波沿均匀介质传播的情况，如果将波源的振动频率变成原来的2倍，其它条件不变，则（）A．波的传播速度变为原来的B．波的传播速度变为原来的2倍C．波长变为原来的D．波长变为原来的2倍【答案】C【详解】AB．机械波的传播速度有介质决定，介质一定，传播速度一定，则波源的振动频率时，由于介质一定，机械波的传播速度不变，AB错误；CD．根据,可知，波速一定，频率变成原来的2倍，则波长变为原来的，C正确，D错误。故选C。

5.（2022·江苏·苏州大学附属中学高二阶段练习）一列简谐横波沿x轴方向传播，时刻的波形如图所示，介质中质点P、Q的平衡位置分别在处。从时刻开始，质点P比质点Q晚第一次到达波谷，求（1）该波的传播方向以及传播速度的大小v；（2）从时刻到时刻的时间内，质点P运动的路程s；（3）在乙图中画出处的质点在时的波形图。

【答案】