《波长、频率和波速》

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
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
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
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。
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（源自文库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
• 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.
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
（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
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
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。
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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？
ｙ
21
3
ｏ
ｘ
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
深 波长为 4m ，波速为 8m/s，周期为 0.5s，频率 度 为 2HZ 。
拓
展
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？
拓
展
0.6m 或0.2m
和掌握。题型多以选择为主，也有解答题。
势
知识回顾
y /cm
v
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 。
课
堂 小
1. 波长：
2.周期和频率： 3.波速：
结
4.波长、周期和波速的
关系：
分
层
1、课本p31页：2、3题 （初级）
作
2、步步高练习册p87页：题组一、 题组二 （中级）
业
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
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。