《波长、频率和波速》

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波长、频率和波速 课件

波长、频率和波速   课件
点完成了34次全振动;由波的传播方向(+x 方向)知:t=3.0 s 时刻, x=0 处的质点向下振动,则经34T 后到达最大位移处;x=0.5 m 处 的质点在 t=3.0 s 时刻位于最大位移处,经34T 后回到平衡位置, 且向上振动;x=1 m 处的质点在 t=3.0 s 时位于平衡位置处向上振 动,经34T 后到达波谷……,这样,即可得到图中虚线所示波形, 即 t=4.0 s 时刻波的图象.
【答案】 D
波的多解问题
【问题导思】 1. 哪些因素会造成波的多解问题? 2. 如何根据波形变化确定波传播的可能距离?
造成波动问题多解的主要因素
1. 周期性 (1)时间周期性:时间间隔Δt 与周期 T 的关系不明确. (2)空间周期性:波传播距离Δx 与波长 λ 的关系不明确.
2. 双向性 (1)传播方向双向性:波的传播方向不确定. (2)振动方向双向性:质点振动方向不确定. 由于波动问题的多解性,在解题时一定要考虑其所有的 可能性: ①质点达到最大位移处,则有正向和负向最大位移两种 可能. ②质点由平衡位置开始振动,则有起振方向向上、向下 (或向左、向右)的两种可能.
【规范解答】 方法一:在 t=4.0 s 时,波向前传播, Δx=v Δt=1.5×1 m=1.5 m,所以将 t=3.0 s 时刻的波形向 前平移 1.5 m,得到图中的虚线波形,即是 t=4.0 s 时刻波的 图象.
方法二:本题除采用上面平移解法外,还可根据特殊质点的
振动解决该问题:1 s 后波向前传播Δx=1.5 m=34λ,所以每个质
【答案】 见规范解答
波速
1 .基本知识 (1)定义:波速是指波在介质中传播 的速度.
λ
(2)定义式:v= T = λf (3)决定因素 机械波在介质中的传播速度由 介质 的性质决定,在不 同的介质中,波速一般 不同 . (4)决定波长的因素:波长由 波速 和 频率 共同决定.

第三节波长频率和波速

第三节波长频率和波速

的物理量是
A. 波长
B. 波速
C. 频率
D. 周期
2.一列波的波长为λ,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λ/2的两质点.
B.相距λ的两质点.
C.相距(2k+1)λ/2的两质点
D.相距2kλ的两质点
3 、一列沿x方向传播的横波,其振幅为A, 波长为λ,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(λ,0),经过T/4后 该质点的坐标为:
例题:如图实线是一列简谐波在某一时 刻的波形曲象,经Δt=0.5s后图象变为虚 线,设Δt < T
1)如果波向右传播,求波的周期和波速?
2)如果波向左传播,求波的周期和波速?
一.波长 1、定义:
二、波动的频率 1.定义
三、波速
1.定义 四、波长、频率和波速的关系
1.一列波在不同介质中传播,保持不变
1).这两点对平衡位置的位移的大小和方 向总保持相同.
2).这两点 速度大小和方向总保持相同
3).这两点振动步调总保持相同
第三节、波长、频率和波速
一.波长 1、定义
1).每隔λ的两个质点的步调总是相同 . 每隔λ整数倍的两个质点的步调总是相同 2).每隔λ/2的两个质点的步调总是相 反每隔λ/2的奇数倍两个质点的步调总是相 反
第三节、波长、频率和波速
二、波动的频率
1.定义
介质中各质点振动的频率都等于波源的振动 频率,我们把这个频率叫做波动的频率,通 常用字母f表示,单位是Hz.
第三节、波长、频率和波速
人耳能够感觉到的声波的频率约为20Hz~ 20000Hz.男低音歌唱家发出的声音可以低到 65Hz,而女高音歌唱家可以高达1180Hz.

波长、频率和波速课件

波长、频率和波速课件
1
(3)关系:周期 T 和频率 f 互为倒数,即 f= T 。 (4)时空关系: 在 一个周期 的时间内,振动在介质中传播的距离等于一个 波长。
3.波速(v) (1)定义:机械波在介质中传播的速度。波速等于 波长 和 周期 的比值。
λ (2)定义式:v= T = fλ 。 (3)决定因素:机械波在介质中的传播速度由介质本身的性 质决定,在不同的介质中,波速一般不同。另外,波速还与 温度有关。
(4)空间的周期性与时间的周期性是一致的,实质上是 波形平移规律的应用,所以应用时我们可以针对意以下两点: (1)题中没有明确波传播的具体方向。 (2)Δt与T的大小关系与波的传播方向的关系。
[ 解析] (1)未明确波的传播方向和 Δt 与 T 的关系,故有
两组系列解。 当波向右传播时:Δt=nT+T4, v 右=Tλ=4(4n+1)m/s(n=0,1,2,…)。 当波向左传播时:Δt=nT+34T v 左=Tλ =4(4n+3) m/s(n=0,1,2,…)。
①时间间隔Δt与周期T的关系不明确; ②波的传播距离Δx与波长λ的关系不明确; ③波的传播方向不确定; ④质点振动方向不确定。
(2)在解决波的问题时,对题设条件模糊,没有明确说明 的物理量,一定设法考虑其所有的可能性。
①质点达到最大位移处,则有正向和负向最大位移两 种可能;
②质点由平衡位置开始振动,则有起振方向相反的两种 可能;
波长、频率和波速
1.波长(λ) (1)定义:在波动中,振动相位 总是相同的两个 相邻 质点间的距离。 (2)特征: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 邻疏部之间的距离等于波长。
2.波的周期(T)和频率(f) (1)定义:等于波上各质点的 振动周期 (或频率)。 (2)规律:在波动中,各个质点的振动周期(或频率)是相同的, 它们都等于 波源 的振动周期(或频率)。

波长频率和波速

波长频率和波速
54m
例8、如图所示,图甲为 某一波动在t=1.0 s时的 图象,图乙为参与该波 动(的1)【判质自断点主 波P的的解振传答动【 向播】图自 负方象主向y(。1解;轴)由答方乙】向(2图 运)求(动知1该),由t波=结乙V波1合图.速0甲知。s图t时=利, 1用.0P上s质下时点V坡,法P (】1解)由:向(乙1)负 图由知乙y 轴图 t=方 知1确.向 0t定=s运该1时动 .0波,,s向P时结左质,合传点P甲 播质.图点利向用Y上轴下 负方坡向法运可动以, 动 向, 运确 结动合 定,甲该结图波 合利向 甲(用2左 图)上由利 传下甲用 播坡图上.法可下可 知坡以λ法=知可4:m以向,左由传乙播图。可知 T=1.0 播 左. 传(播2).由甲图可以知波λ速=4 m,由乙图可知 T=1.0 s,所
和波速分别为f1、λ1、v1和f2、λ2、v2,它们之间 的关系是:C( )
A.f1>f2,λ1>λ2,v1>v2 v1<v2
C.f1>f2,λ1<λ2,v1=v2
B.f1<f2,λ1<λ2, D.以上说法都不正确
例5.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、3T/4和5T/4时 的波形图
Y
波的传播方向
O
T/4
X
3T/4
例6.如下图所示,是一列简谐波在某时刻的波形图.若每隔0.2 s波沿+x方 向推进0.8 m,试画出此后17 s时的波形图.
例7.水面上有A、B两只小船,一列水波沿A、B方向 传播,船每分钟上下摆动20次,水波的速度是 4m/s,当A船位于波峰时,B恰好位于波谷位置,A、 B两船间还有4个波峰,A、B两船间水平距离为多 少?
可=知4 λm= 以 v∴,=4波波由Tλm速速= 乙,为图 1由4.:0可乙 mv知=/图s=TTλ可==4知.1104..00mTms=/,/ss.1=所.04.s0,m所/s. m4/.s0=m4/s.0. m/s.

波速与波长、频率的关系

波速与波长、频率的关系
2.2 波速与波长、频率的关系
一、波长( λ )
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.
请想一想,为什么要强调“相邻”两个字?
(1)这两点对平衡位置的位移的大小和 方向总保持相同. (2)这两点 速度大小和方向总保持相同. (3)这两点振动步调总保持相同.
2 所示.
(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
距离等于波长.
(4)相距λ/2偶数倍的质点振动步调总是相同的;
相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的.
振源振动一个周期,波向前传递一个波长



λ
振源振动3个周期,波向前传递3个波长
y 2 1 3


t秒时 的波形
t+0.5秒 时的波形
解答: 1、如果波向左传播,波形向左移动了
x 0.06 v m / s 0.12 m / s t 0.5
1 x 0.6m 4
0.24 T 2.00 s v 0.12

2、如果波向右传播,波形向右移动了
x 0.18 v m / s 0.36 m / s t 0.5
2.一列波的波长为λ ,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λ/2的两质点. B. 相距λ的两质点. C. 相距(2k+1)λ /2的两质点 D. 相距2kλ 的两质点
3 、一列沿x方向传播的横波,其振幅为A, 波长为λ,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(λ,0),经过T/4后该 质点的坐标为:( )

波长频率和波速

波长频率和波速

二、掌握频率(周期)概念与特点
问题:除波源以外的其它各质点为 什么会振动?它们振动的周期或频 率由什么决定?
波的频率(周期)概念与特点:



概念:波动中各质点的振动周期都等于波 源振动的周期,这个周期就叫做这列波的 周期,用T表示,单位是“秒”。 其振动频率就叫做这列波的频率,用f表 示,单位是“赫兹” 。有f=1/T。 特点:(1)波的周期或频率只由波源决 定,与传播波的介质特性无关; (2)经过t=nT时间,波形图象与原来相 同。
第三节 波长、频率和波速


内容提要: 1.掌握波长、频率(周期)和波速的概念; 2.掌握波长、频率(周期)和波速的关系式; 3.知道决定波长、频率和波速大小的因素。
应用:
例1:如图曲线表示一列简谐波在某一时刻的波形,已知波 沿-x方向传播,波速v=1m/s,求: 画出质点A、B的振动方向;
波长大小由f、v共同决定。(振源和介质共同决定)
波长概念与特点的归纳:
1.相邻两个波峰间距离等于一个波长;两个波峰 间距离则等于 。 2.相邻两个波谷间距离等于一个波长。 3.振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离就 等于一个波长。 4.距离等于波长整数倍的两个质点,它们振动的 相位一定相同;距离等于半个波长奇数倍的两 个质点,它们的振动一定反相。 5.波在一个周期时间内向前传播的距离就等于一 个波长。
变式练习:已知某种光在真空中波 长为600nm,它在水中的速度为 2.25×108m/s,求这种光在水中的 波长。
本节内容回顾
1.波长、频率(周期)和波速的概念及关系式; 2. 决定波长、频率和波速大小的因素。 波的频率由波源振动频率决定,与介质性质无关, 同一列波在不同介质中传播时频率不变。 波速大小由介质本身性质决定,与波的频率无关。 同一种机械波在不同介质中的传播速度不同。

《波长、频率和波速》

《波长、频率和波速》
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
挑战自我 走近高考
下图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形曲线。经0.5s后,其波形如图中的虚线所示。设该波的周期T大于0.5s。
挑战自我 走近高考
1

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?
2
3
4
5
6
定义:
波源或各个质点振动的周期(或频率)就是波的周期(或频率)。
2. 说明
(1)同一种波在不同介质中传播时周期(或频率)保持不变 (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。
波源(质点)作简谐运动时,在它的带动下,介质中的各个质点先后从平衡位置做简谐运动。这种状态在介质中就由近及远地向前传播出去。由此我们看到,波的传播是有一定速度的。
解答: 1、如果波向左传播,波形向左移动 如果波向右传播,波形向右移动
由式 v=λ v=λ/T 得
课堂小结
这节课我学到了什么?
波长: 周期和频率: 波速: 波长、周期和波速的关系:
分层作业
1、课本p31页:2、3题 (初级) 2、步步高练习册p87页:题组一、 题组二 (中级) 3、步步高练习册 p88页:题组三 (高级)
12.3 波长、频率和波速
学习目标
1、根据三角函数的周期特点理解波长的含义, 能从波的图像中求出波长; 2、根据函数图像的周期性理解波的周期,并能理解波长、频率、波速的物理意义; 3、结合数学知识能应用 进行计算和分析有关问题.
波速 单位时间内振动所传播的距离叫做波速。 描述的是振动形式在介质中传播的快慢程度。 定义: 2. 物理意义 : (1)波速的大小由介质决定 3. 说明: (2)波的性质由频率决定

波速与波长、频率的关系

波速与波长、频率的关系
实际应用振源振动一个周期波向前传递一个波长介质中各质点振动的频率都等于波源的振动频率我们把这个频率叫做波动的频率通常用字母f表示单位是hz二波的频率1定义
第十二章 机械波
一、波长(λ)
1、定义: 在波动中,振动相位总是相同的 两个相邻质点间的距离,叫做波长。
思 考
注意观察:在波动中,相隔等
于波长的两个点的振动特点?
2).相隔λ /2的两个质点的步调总是相反 相隔λ /2的奇数倍两个质点的步调总是相反
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.
振源振动一个周期,波向前传递一个波长



λ
二、波的频率
1、定义:
介质中各质点振动的频率都等于波源的振动频 率,我们把这个频率叫做波动的频率,通常用 字母f表示,单位是Hz.
人耳能够感觉到的声波的频率约为20Hz~ 20000Hz.男低音歌唱家发出的声音可以低到 65Hz,而女高音歌唱家可以高达1180Hz.
同一列波在不同介质中的频率(周期)如 何变化?为什么?
同一列波在不同介质中的频率(周期)保 持不变。
三、波速
波以一定的速度(波速V)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

△x

V=
△x △t

t时刻的 波形
t+△t时刻 的波形
1.定义
波形(如波峰、波谷;疏部、密部)向前平移的速度就等于波速。
2.公式
v X t
3.物理意义
反映振动在介质中传播的快慢程度
(1)波速的大小由介质的性质决定,同一 列波在不同的介质中传播速度不同。

教科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第3章 机械波 2.波速与波长、频率的关系

教科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第3章 机械波 2.波速与波长、频率的关系
传播出去的速度,方向与波传播方向相同;质点的振动速度是质点在平衡位
置附近振动时的速度,大小、方向均随时间改变。
波的传播过程就是振动状态的传播过程。根据Δx=v·Δt便可求出某一振动
状态传到空间某一位置所经历的时间,也可求出经Δt时间波向前传播的距
离(在波速v已知的情况下)。
应用体验
【例2】 (多选)如图所示,波源O垂直于纸面做简谐运动,所激发的横波在均
第二种均匀介质中的波长为λ2,若λ1=2λ2,则该声波在两种介质中的频率之
比和波速之比分别为( C )
A.2∶1,1∶1
B.1∶2,1∶4
C.1∶1,2∶1
D.1∶1,1∶2
解析 波在两种介质中传播时频率不变,即频率之比为1∶1;
根据v=λf可知,波速之比为2∶1。
1 2 3 4 5
4.(波的周期、频率、波长)(多选)如图所示,波源O从平衡位置开始竖直向
1
的振动的时间间隔是 周期。并可依此类推。
4
3.波的空间周期性
(1)相隔距离为一个波长的整数倍的两质点,振动情况完全相同,且离开平
衡位置的位移“总是”相等,振动速度大小和方向也“总是”相同,因而波长显
示了波的空间周期性。
(2)相隔距离为半波长的奇数倍的两质点的振动情况完全相反,即在任何时
刻它们的位移大小相等、方向相反,速度也是大小相等、方向相反,会同时
5
,故
4
D 正确。
探究点二
波速
导学探究
波的传播速度取决于什么?不同频率的横波在同一种介质中的传播速度是
否相同?当波从一种介质进入另一种介质时,波长、频率和波速哪个物理
量保持不变?
提示 机械波的传播速度取决于介质。同一种介质中频率不同的机械波传

高中物理选修3-4-波长、频率和波速

高中物理选修3-4-波长、频率和波速

波长、频率和波速知识集结知识元波长、频率和波速关系的应用知识讲解波长、频率和波速的关系1.波长、频率和波速(1)波长.两个相邻的运动状态总是相同的质点间的距离,或者说在振动过程中,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长.例如,在横波中两个相邻波峰(或波谷)之间的距离,在纵波中两个相邻密部(或疏部)之间的距离都等于波长.波长用λ表示.(2)频率.由实验观测可知:波源振动一个周期,其他被波源带动的质点也刚好完成一次全振动,且波在介质中往前传播一个波长.由此可知,波动的频率就是波源振动的频率.频率用f表示.(3)波速.波速是指波在介质中传播的速度.注意:①机械波的波速只与传播介质的性质有关.不同频率的机械波在相同的介质中传播速度相等;同频率的横波和纵波在相同介质中传播速度不相同.②波在同一均匀介质中匀速向前传播,波速是不变的;而质点的振动是变加速运动,振动速度随时间变化.2.波长、频率和波速之间的关系在一个周期的时间内,振动在介质中传播的距离等于一个波长,因而可以得到波长λ、频率f (或周期T)和波速v三者的关系为:v=.根据T=,则有v=λf。

3.波长λ、波速v、频率f的决定因素(1)周期或频率,只取决于波源,而与v、λ无直接关系.(2)速度v取决于介质的物理性质,它与T、λ无直接关系.只要介质不变,v就不变,而不取决于T、λ;反之如果介质变,v也一定变.(3)波长λ则取决于v和T。

只要T、v其中一个发生变化,其λ值必然发生变化,从而保持v=或v=λf的关系.总之,尽管波速与频率或周期可以由公式v=或v=λf进行计算,但不能认为波速与波长、周期或频率有关,也不能以为频率或周期会因波速、波长的不同而不同,因为它们都是确定的,分别取决于介质与波源.例题精讲波长、频率和波速关系的应用例1.'一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图实线所示,从此刻起,经0.1s波形图如图中虚线所示,若波传播的速度为10m/s,求:(i)这列波的周期;(ii)从t=0时刻开始质点a经0.2s通过的路程;(iii)x=2m处的质点的位移表达式。

波速与波长、频率

波速与波长、频率

2 波速与波长、频率的关系一、学习目标1.掌握波长、频率、波速的物理意义. 2.理解波长、频率和波速之间的关系.3.应用波长、频率与波速之间的关系进行计算和分析问题. 二、预习与梳理 (一)波长1.定义 : 沿波的传播方向,两个相邻的 的质点之间的距离,常用λ表示.2.横波中两个相邻的波峰或波谷之间的距离就是波长;纵波中两个相邻的密部或疏部之间的距离就是纵波的波长. (二)振幅1.定义:在波动中,各质点离开其平衡位置的最大 ,即其振动的振幅,也称波的振幅.2.波的振幅的大小是波所传播 的直接量度. (三)频率1.定义:波在传播过程中,介质中质点振动的频率都 ,这个频率被称为波的频率,与振源的振动频率相同.2.频率和周期的关系:周期和频率互为 ,f =1T.3.频率和波长的关系:波的频率也等于在单位时间内通过某点的“ ”的数目. (四)波速 1.定义机械波在介质中 的速度.波速等于 和 的比值. 2.定义式v =λT,它又等于 和 的乘积,公式为 .3.决定因素机械波在介质中的传播速度由 的性质决定,在不同的介质中,波速一般 .三、名师解疑(一)波速、波长、频率的决定因素1.波的频率是介质中各质点的振动频率,质点的振动是一种受迫振动,驱动力来源于波源,所以波的频率由波源决定,是波源的频率.2.波速是介质对波的传播速度.介质能传播波是因为介质中各质点间有弹力的作用,弹力越大,相互对运动的反应越灵敏,则对波的传播速度越大.通常情况下,固体对机械波的传播速度较大,气体对机械波的传播速度较小.对纵波和横波,质点间的相互作用的性质有区别,那么同一物质对纵波和对横波的传播速度不相同.所以,介质对波的传播速度由介质决定,与振动频率无关.3.波长是质点完成一次全振动所传播的距离,所以波长的长度与波速v 和周期T 有关.即波长由波源和介质共同决定.由以上分析知,波从一种介质进入另一种介质,频率不会发生变化,速度和波长将发生改变.(二)波的传播方向上各质点振动的分析振源的振动在介质中由近及远传播,离振源较远些的质点的振动要滞后一些,这样各质点的振动虽然频率相同,但步调不一致,离振源越远越滞后.沿波的传播方向上,离波源一个波长的质点的振动要滞后一个周期,相距一个波长的两质点振动步调是一致的.反之,相距12个波长的两质点振动步调是相反的.所以与波源相距波长的整数倍的质点与波源的振动同步(同相振动);与波源相距为12波长的奇数倍的质点与波源的振动步调相反(反相振动).(三)波在传播过程中的周期性和双向性由于振动具有周期性,物体会在不同的时刻多次到达同一位置,故容易出现多解问题.而对波动,波形的周期性是波动问题出现多解的最主要因素,主要包括三种情况: 1.空间周期性:沿波的传播方向上.相隔n (n 为自然数)个波长的质点振动步调是一致的.2.时间周期性:机械波在一个周期内不同时刻波形是不同的.但在相隔时间为周期的整数倍的不同时刻,波形是完全相同的.波的空间周期性与时间周期性统称为波的周期性.当题目中没有给定波传播的时间t 与周期T 的关系或没有给定波的传播距离x 与波长λ的关系时,机械波的这种时间周期性和空间周期性必然导致波的传播时间、速度和距离等物理量有多个值与之对应,即产生多解.这三个物理量的关系可分别表示为: 传播距离的周期性:x =nλ+Δx , 传播时间的周期性:t =nT +Δt ,传播速度的多种可能性:v =x t =nλ+Δx nT +Δt =λT =ΔxΔt ,以上各式中n =0,1,2,3,……3.波在传播过程中可能沿x 轴正向传播,也可能沿x 轴负向传播,这就是波传播的双向性.四、典型例题精讲例1、同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播,某时刻的波形曲线如图所示。

高中物理人教版选修3-4《12.3波长、频率和波速》(共18张PPT)

高中物理人教版选修3-4《12.3波长、频率和波速》(共18张PPT)
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。
四、波长、周期(或频率)和波速的关系
v=λ f
说明:
(1)不能认为波速与波长、周期或频率有关, 也不能以为频率或周期会因波速、波长的不同而 不同;
(2)当波由一种介质进入另一种介质时,只 有频率不变,因为它由波源决定;波速由介质决 定;波长就由波源、介质共同决定.
12.3波长、频率和波速
教学目标: (1)知道什么是波的波长,能在波的图象中求出 波的波长。 (2)知道什么是波传播的周期(频率),理解周期 (频率)与质点振动周期(频率)的关系。 (3)理解决定波的周期(频率)的因素,并知道其 在波传播过程中的特点。 (4)理解波长、周期(频率)和波速的物理意义及 它们之间的关系,并会应用这一关系进行计算和分 析实际问题。 重点:理解波长、周期(频率)和波速的物理 意义及它们之间的关系 难点:应用波长、频率和周期之间的关系进行 计算和分析实际问题。
(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。
三、波速
1、定义:单位时间内振动所传播的距离叫做波 速.即v=s/t. 2、物理意义:反映振动在介质中传播的快慢程度.
四、波长、周期(或频率)和波速的关系
1、波的形成与传播
在物理中,一些物理现象、过程、规律等,都 需要用物理量进行描述.同样的,机械波及其传播 过程,同样需要一些物理量进行描述.在上一节我 们认识和理解波的图象的基础上,这节课,我们来 学习和研究描述波的几个物理量,即波长、频率和 波速。

高中物理课件-12.3 波长、频率和波速

高中物理课件-12.3 波长、频率和波速

题型3. 已知波的传播方向和质点的振动方向画波形图。
例3.一列波振幅是2cm,频率是4Hz的简谐横波, 以 32cm/s的速度沿图中x轴正方向传播,在某时刻x坐标 为-7cm处的介质质点正好经过平衡位置向y轴正方向 运动,画出此时刻的波形图。
y(cm) v
2
x(cm)
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12
5T/4前的波形图
小结:从波的图象上可获得哪些信息
⑴直接描述量:
y/cm
①振幅A:图像的峰值.
5
x/m
②波长λ:相邻两个波峰 0
或波谷之间的距离.
-5
24 6
③各个质点的位移x:对应于图像上某一点的坐标(y, x). ⑵间接描述量
①已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。反之 亦然。
②可判断质点的位移、速度、加速度的大小和方向。
四.波长、周期(或频率)和波速的关系
v = 或v = f
T
(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,但对其他形式的波(电磁波、光波) 也成立
四.波长、周期(或频率)和波速的关系
1.波速由什么决定?
③质点在一段时间内通过的路程和位移。 ④经过一段时间后的波形图
课本习题
3.海面上停着一条船,一个人观察到每隔10s 有一个波峰经过这条船,他还注意到相邻波峰间 的距离大约是10m,试由这些数据估算海面波浪 的速度。
4. 海面上停着A,B两条小船,他们相距20m, 一列水波正在湖面上沿A,B连线的方向传播每条 小船每分钟上下浮动20次,当A船位于波峰时, B船在波谷,两船之间还有一个波峰,求水波的 速度

12.3 波长、频率和波速

12.3 波长、频率和波速

例题2: 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2s B.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
解析:由v=/T得T = /v=8/4= 2s,由于S为波源, 波向右传播,由v=s/t,得波从M传到N的时间t = s / v=2.25s,则A对; M、N 相距 9m, 则 N 点的振动与 M 点后 1m 的质点 的振动完全相同,当 M点在最高点时, M点后 1m的 质点已过了平衡位置向最高点运动,则 N 点也在平 衡位置上方向上振动,则C对B错; 实际振动过程中任意两点的位移都有可能相同, 因为当这两点的中间点处于最大位移时,此两点的 位移就相同,则D对. 所以,正确选项为A、C、D.
例题3:如图所示的实线是某时刻的波形图象,虚线 是经过0.2s时的波形图象. (1)假设波向左传播,求它传播的可能距离. (2)若这列波向右传播,求它的最大周期. (3)假定波速是35m/s,求波的传播方向.
二、周期和频率
波的周期(或频率):波源振动的周期(或频 率)就是波的周期(或频率).

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

【初中物理】初中物理知识点:波速波长和频率的关系

【初中物理】初中物理知识点:波速波长和频率的关系

【初中物理】初中物理知识点:波速、波长和频率的关系电磁波的特征:描述电磁波特征的物理量是频率和波长。

电磁波频率的单位是赫兹(Hz)、千赫(kHz)、兆赫(MHz),它们之间的换算关系是1kHz=103Hz,1MHz=106Hz。

电磁波波长的单位是米(m)。

电磁波的波速、波长和频率的关系:波速=波长×频率,即c=λf注意:不同频率(或波长)的电磁波在真空中的波速相同。

有关电磁波的计算问题:电磁波的波速(c)、波长(λ)、频率(f)三者的关系是c=λf。

只要知道其中任意两个,就可用此公式计算出第三个。

例:兰州人民广播电台现办有三套节目,第一套为新闻综合广播,发射频率为AM954kHz、 FM97.3MHz,其中AM表示_____;发射频率为 AM954kHz的电磁波波长为_____m(计算结果保留一位小数)。

解析:发射频率为AM954kHz、FM97.3MHz,其中AM表示调幅,FM表示调频;电磁波在真空中的波速都是3×108rn/s,发射频率为AM954kHz的电磁波的频率f=954kHz=9.54×105Hz,故电磁波的波长λ=.答案:调幅 314.5相关初中物理知识点:电磁继电器定义:电磁继电器是通过电磁铁,利用低电压、弱电流的通断,来控制高电压、强电流电路的装置。

实质:电磁继电器的实质是一个由电磁铁控制的开关。

工作原理:电磁铁通电时,把衔铁吸下来,使动触点和静触点接触,工作电路闭合,电磁铁断电时,电磁铁失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。

相关初中物理知识点:大气压强的存在及应用大气压强:定义大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压或气压产生原因包围地球的空气由于受到重力的作用,而且能够流动,因而空气对浸在它里面的物体产生压强,空气内部向各个方向都有压强,且空气中某一点向各个方向的压强大小相等存在证明①马德堡半球实验②覆杯实验③瓶吞鸡蛋实验应用生活中:①钢笔吸墨水②吸管吸饮料③针管吸药液④瓷砖上的塑料吸盘生产中:①活塞式抽水机②离心式水泵利用大气压的知识解释有关现象:在实际生活和生产中有许多利用大气压来工作的装置和现象,如钢笔吸墨水、抽水机抽水、高压锅的设计等.利用这些知识还可以解释许多生活中的相关现象,例如用吸管喝饮料,当用力吸吸管时,吸管内的压强减小,饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管,从而喝到饮料,而并非我们平常说的吸进。

波速与波长频率的关系课件

波速与波长频率的关系课件

06
实际应用中的波速、波长和频率的关系
在通信领域的应用
信号传输
波速、波长和频率的相互关系在通信领域中至关重要。在光纤通信中,光速、波长和频率决定了信号的传输速度 和带宽。通过调整波长和频率,可以实现高速、大容量的数据传输。
频分复用
在无线通信中,不同的波长和频率被用于区分不同的通信信道。频分复用技术利用波长和频率的差异,在同一通 信信道中传输多个信号,提高了通信系统的容量和效率。
在其他领域的应用
声学研究
在声学研究中,声速、波长和频率的关系对于声音的传播、反射、折射等特性至关重要 。通过研究声速、波长和频率的关系,可以深入了解声音的传播机制,为声学工程提供
理论支持。
地震学研究
在地震学中,地震波的传播速度、波长和频率对于地震定位、震源机制分析等具有重要 意义。通过对地震波的测量和分析,可以研究地球内部结构和动力学特性,为地震预测
03
频率的定义与性质
频率的定义
频率是单位时间内波动的次数 ,通常用f表示。
在物理学中,频率是指单位时 间内周期性变化的次数,是描 述波动运动快慢的物理量。
频率的国际单位是赫兹(Hz) ,表示每秒周期性变化的次数 。
频率的单位
频率的单位是赫兹(Hz),其定义是每秒周期性变化的次 数。
常用的频率单位还有千赫兹(kHz)、兆赫兹(MHz)、 吉赫兹(GHz)等,分别表示千、万、亿次每秒的周期性 变化次数。
波速与波长频率的关系课件
目录 CONTENTS
• 波速的定义与性质 • 波长的定义与性质 • 频率的定义与性质 • 波速、波长和频率的关系 • 实验验证波速、波长和频率的关系 • 实际应用中的波速、波长和频率的关系
01

高中物理波长频率和波速

高中物理波长频率和波速

?? T
描述的是 振动形式在介质中传播的快慢程度。
4. 说明:
(1)波速的大小由 介质的性质决定,同一列波在不
(同2介)质一中列传波播在速同度一不均同匀。介质中是匀速传播的区度。分的波含速义与质点振动速
(3)波速在同种均匀介质中具有某一定值,质点振动
速度的大小和方向都是随时间改变的。
下例关于波速的正确说法是( AC )
10次,则波长为 4m,波速为 8m,/s周 期为一的列振简幅谐和波波在长某。一(2时)已刻知的波波向的右图传象播。
,说明A、B、C、D质点的振动方向。 (3)画出经 过T/4 3T/4 5T/4后的波的图象。
? 一列简谐横波,在t=0时波形如图所示,P、O两点的 坐标分别为3m、-7m,波的传播方向由右向左,已知 t=0.7s时,P点第二次出现波峰,则:①此波的周期 是多少?②此波的波长是多少?③当t=1.2s时P点的 位移?④从t=0到t=1.2s质点P的路程是多少?
另Δx=?
(2)如果波是向右传播的,应有 Δt=(n+3/4)T 所以 T=4Δt/(3+4n) >0.5s
则n=0 T=2/3s 又λ=24cm 由式 v=λ/T 得
v=36m/s
1.当波从一种介质进入另一种介质时,保
持不变的是(
B
)
A. 波长 C. 波速
B. 频率 D. 传播方向
2.关于公式υ=fλ,下列说法中正确的是(
异相点:相位不同的两质点
1. 定义:
波源或各个质点振动的周期(或频率) 就是波的周期(或频率)。
2. 说明
(1)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。n个周期传播距离x=nλ
(2)每经历一个周期,原有的波形图不改变。
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和掌握。题型多以选择为主,也有解答题。
势知识回顾y /cmv前带后法、上下坡法、
0
垂直法和x逆/cm向法
1 23 4 5 6
已知波的传播方向,怎样 判定质点的振动方向?
注意
y /cm
v
1
5
x /cm 0
2
4 6和2、65和1、4和
3
0
哪些点的振动步调完全一致?
阅读1课. 定本义p2:9页
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长, 用 λ 表示 。
• 波速与质点的振动速度不同;波速在同种 均匀介质中是某一定值,质点振动速度的 大小和方向都是随时间改变的。
波长、周期(频率)和波速的关系
波在介质中传播的速度等于波传播
的距离与所用时间的比值
v
s t
当s=λ、t=T时代入有
v 或v f
T
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.

堂 小
1. 波长:
2.周期和频率: 3.波速:

4.波长、周期和波速的
关系:


1、课本p31页:2、3题 (初级)

2、步步高练习册p87页:题组一、 题组二 (中级)

3、步步高练习册 p88页:题组三
(高级)
1. 如图4位某一简谐波的波形图,传播方向
向右。已知波形曲线在5s内重复出现10次,则
T 0.24 s 0.67s
v 0.36
解法二:(1)如果波是向左传播的,
应有Δt=(n+1/4)T 所以 T=4Δt/(1+4n) 由式 v=λ/T 得 当n=0时,T1=2s, v1=0.12m/s
(2)如果波是向右传播的,
应有Δt=(n+3/4)T 所以 T=4Δt/(3+4n) 由式 v=λ/T 得 当n=0时,T1=0.67s, v1=0.36m/s
波长、频率、波速的决定因素
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。
(2)波的性质由频率决定
波速的特点
• 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.
• 课波本在p同29页一,均例匀如介声质波中在0是0C匀的速空气传中播的的传,播即速波度 为向340外m传/s,播在的水是中振的传动播形速式度,为而14不50m是/s将,质而在点钢向 铁外中迁的速移度.达到4900m/s
挑战自我 走近高考
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?
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
挑战自我 走近高考
12.3 波长、频率和波速
学习目标
1、根据三角函数的周期特点理解波长的含义, 能从波的图像中求出波长;
2、根据函数图像的周期性理解波的周期,并能 理解波长、频率、波速的物理意义;
3、结合数学知识能应用 v 或v f 进行计算和分析有关问题. T
高 机械波在高考中出现的频率几乎100%,命题 考 频率最高的知识点是波的图像、波长、波速、 趋 与频率的关系。因此这些内容要做到重点理解
小试牛刀
1.当波从一种介质进入另一种介质时,保持不 变的是( B )
A. 波长 C. 波速
B. 频率 D. 传播方向
小试牛刀
2、下列关于波速的正确说法是( AC )
A. 反映了振动在介质中传播的快慢 B. 反映了介质中质点振动的快慢 C. 波速由介质决定,与波源无关 D. 反映了介质中质点迁移的快慢
深 波长为 4m ,波速为 8m/s,周期为 0.5s,频率 度 为 2HZ 。


2、 绳上有一简谐横波向右传播,当绳上
深 某一质点A向上运动到最大位移时,在其右方 相距0.30m的质点B刚好向下运动到最大位移.
度 已知波长大于0.15m,则该波的波长等于多少?


0.6m 或0.2m
下图中的实线是一列正弦波在某一时刻的 波形曲线。经0.5s后,其波形如图中的虚线 所示。设该波的周期T大于0.5s。
挑战自我 走近高考
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?

21
3


t秒时 的波形
t+0.5秒 时的波形
解答:
1、如果波向左传播,波形向左移动
2. 物理意义 :反映了波动在空间上的周期性。 3. 说明:
(1)“总是相等”的含义是“任何时刻质点相 对平衡位置的位移的大小和方向总是相等。” (2)注意 “相邻”二字的正确理解。
y /cm
v
0
x /cm
1 23 4 5 6
(3)同相点:相距为波长整数倍(nλ)的两 质点的振动完全相同,称同相点。
x 1 0.6m
4
v x 0.6 m / s 0.12m / s t 0.5
T 0.24 2.00s
v 0.12
2、如果波向右传播,波形向右移动
x 3 0.18m
4
v x 0.18 m / s 0.36m / s t 0.5
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。
1. 定义:
波源或各个质点振动的周期(或频率) 就是波的周期(或频率)。
2. 说明
(1)同一种波在不同介质中传播时周期(或频 率)保持不变 (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。
波源(质点)作简谐运动时,在它的带动下, 介质中的各个质点先后从平衡位置做简谐运动。 这种状态在介质中就由近及远地向前传播出去。 由此我们看到,波的传播是有一定速度的。
1. 定义:
单位时间内振动所传播的距离叫做波速。
2. 物理意义 :
描述的是振动形式在介质中传播的快慢程度。
3. 说明:
(1)波速的大小由介质决定
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