3波长、频率和波速

高二物理学案《机械波》2012 -3-22小组____编号____评价___ 老师评价___编制：王长顺审核：程英青

第十二章《机械波》第三讲《波长、频率和波速》一 2课时姓名____

【学习目标】1．知道波长、频率、波速，理解频率（周期）意义

2．知道波长、频率、波速之间的关系，会进行相关计算

重点：波的周期性，多解性

难点：波长、频率、波速相关计算，理解波长、频率、波速各自的决定因素

【自主预习】课后练习

1 。

2 。3。4。5。

【探究合作】

要点一、波长

1相隔距离为的质点振动情况完全相同，这样的点称为同相点；相隔距离为半波长奇数倍的质点振动情况,称为.

2 确定波长的方法主要有三种，

（1）根据定义来确定：①在波动中，振动相位总是的两个质点间的距离等于一个波长．

②波在一个周期内向前传播距离等于．

（2）根据波动图象来确定：①振动位移总是相同的两个质点间的距离为一个波长．

②运动状态总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长．

③在波动图象上，两个相邻（或波谷）间的距离为一个波长．（3）根据公式λ=vT来确定.

【例1】下列关于波长的说法中正确的是（）

A.在一个周期内机械振动在介质内传播的距离等于一个波长

B.在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长

C.在波形图上速度最大且相同的相邻两质点间的距离等于一个波长

D.在波形图上振动情况总是相同的两点间的距离等于一个波长

要点二、周期、频率、波速

1 对机械波的周期和频率的理解

（1）机械波的周期（或频率）仅由决定，并且等于波源振动的周期（或频率）.

（2）机械波的周期（或频率）与介质无关，机械波从一种介质进入另一种介质时，机械波的周期（或频率） .

2 波长由共同决定，波速由决定,温度不同的同种介质，可以看做是两种

介质，即同一种机械波在温度不同的同种介质中的波速不同.

【例2】关于机械波的周期、频率和波长，下列说法正确的是（）

A.质点的振动周期就是波源振动的周期，机械波的频率就是波源振动的频率

B.机械波的周期是由波源驱动力的频率决定的，与传播机械波的介质无关

C.机械波的波长与传播机械波的介质有关，与其周期（或频率）无关

D.经过整数个周期，机械波形图会重复出现，且机械波的波峰沿其传播方向移动了一段距离

【变式2】如图所示是一列简谐横波在某一时刻的波形图象，则下列说法中正确的为（）

A.质点a、b、c在振动过程中的位移总是相同的

高二物理学案《机械波》2012 -3-22小组____编号____评价___ 老师评价___编制：王长顺审核：程英青

B.质点a、b、c在振动过程中振动的频率总是相同的

C.质点b、c在振动过程中的位移总是相同的，它们的平衡位置间

的距离为一个波长

D.质点a、b、c在振动过程中的振幅总是相等，都由波源决定

要点三、机械波多解性（课本例题2）

（1）周期性①时间的周期性：相隔周期整数倍时间的两个时刻的波形图，

②空间周期性：沿机械波传播方向，相隔波长整数倍距离的两质点的振动情

况，质点间距离Δx与波长λ的关系不明确造成多解.

（2）双向性对给定的波形图，波的传播方向不同，质点的振动方向也不同.

①传播方向双向性：即波可能沿x轴正方向也可能沿x轴负方向传播.

②振动方向双向性：对简谐横波来说，即质点振动方向可能沿y轴正方向，也可能沿y轴负

方向.

（3）求波速方法v= =

【例3】沿x轴正方向传播的一列横波在t=0时刻的波形如图中实线所示，在t=0.1 s时刻波形如虚线所示.已知此波的周期大于0.1 s,O点不是振源.求：

(1)此波的波速；

(2)x轴上坐标x=16 cm的质点在波谷的时刻；

(3)距坐标x=12 cm的点最近的与它位移始终相同的点的x坐标；

(4)此波进入另一介质中波速变为3.2 m/s,它在这一介质中的波长是多少？

【变式3】在O点有一波源,t=0时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波.t1=4 s时,距离O点为3 m的A点第一次达到波峰;t2=7 s时,距离O点为4 m的B点第一次达到波谷.则以下说法正确的是( )

A.该横波的波长为2 m

B.该横波的周期为4 s

C.该横波的波速为1 m/s

D.距离O点为1 m的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s末

高二物理学案《机械波》2012 -3-22小组____编号____评价___ 老师评价___编制：王长顺审核：程英青

第十二章《机械波》第三讲《波长、频率和波速》二 2课时姓名____

1.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图所示，由该图象可以确定该波的（）

A.波长，波速

B.周期，波速

C.波长，振幅

D.振幅，频率

2.当机械波从一种介质进入另一种介质时，保持不变的物理量是（）

A.波长

B.频率

C.波速

D.振幅

3.关于机械波，下列说法正确的是（）

A.机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长

B.波的频率与波源的频率相同

C.波在传播过程中所有质点的振动周期各不相同

D.波速表示质点的迁移快慢，大小与介质有关

4.一列简谐横波沿x轴方向传播，该波波源振动周期为T=0.2 s，它在某一时刻的波形图如图所示，且该时刻质点a向下运动，则（）

A.该波沿x轴负方向传播，波速为10 m/s

B.该波沿x轴正方向传播，波速为10 m/s

C.该波沿x轴负方向传播，波速为20 m/s

D.该波沿x轴正方向传播，波速为20 m/s

5.一简谐横波沿x轴负方向传播，它在某时刻的波形图如图所示，已知质点A距O点的距离为0.5 m，从图示时刻至少再经过0.02 s将达到正最大位移处，由此可知（）

A.该波的波长为2 m

B.该波的波长为4 m

C.该波的周期为2 s

D.该波的波速为25 m/s

6.关于波长,下列说法正确的是（）

A.质点一个周期内通过的路程为一个波长

B.两个波峰（或波谷）间的距离是一个波长

C.在一个周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播的距离是一个波长

D.两个相邻的,在振动过程中运动方向总是相同的质点间的距离是一个波长

7.有经验的人在判断火车是否快到站时，常用耳朵贴在火车钢轨上听声音来判断，这说明（）

A.声波在钢轨中的波速比空气中的大

B.声波在钢轨中的波速比空气中的小

C.当声波从空气传到钢轨中时，频率不变,波长变小

D.当声波从空气传到钢轨中时，频率不变,波长变大

8.对公式v=λf的理解,以下说法中正确的是（）

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、波长发生变化

D.v=λf适用于横波,不适用于纵波

9.如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分

别沿x轴负方向和正方向传播的机械波.若在两种介质中波的

频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则（）

A.f1=2f2，v1=v2

B.f1=f2，v1=0.5v2

C. f 1=0.5f2，v1=v2 D .f1=f2，v2=1/2 v1

10.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示.介质中x=2 m处的质点P

沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin（5πt）cm.关于这列简谐波，

下列说法正确的是（）