12.3波长频率和波速

12.3波长、频率和波速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。2、几点说明(1)“位移总相等”的含义是“每时每刻都相等”(2)位移总相等的两个质点,其速度也总是相等的一、波长（λ）(4)相距λ整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。2、几点说明一、波长（λ）(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也等于波长。二、周期（T）、频率（f）1、波源质点振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）2、几点说明(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。1、单位时间内振动所传播的距离叫做波速。3、几点说明(2)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的(3)要区分波速与质点振动速度的含义三、波速（v）(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。反映振动在介质中传播的快慢程度.2、物理意义四、波长、周期（或频率）和波速的关系fvTv或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，但对其他形式的彼（电磁波、光波）也成立波速由介质决定，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。1．波速由什么决定？2．频率由什么决定？3．波长由什么决定？五、波长、周期、波速的决定关系关于简谐波说法中正确的是（）A．两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长B．任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长C．波动在一周期内向前传播的距离等于波长D．在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长C课堂练习关于波速说法错误的有（）A．波速由介质和波源共同决定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ABCE课堂练习课堂练习一列横波沿直线传播，在传播方向上有A、B两点，相距1.2m，当波刚好到达B点时开始计时，已知4秒内，A位置的质点完成8次全振动，B位置质点完成10次全振动。这列波的波长为多少？频率为多少？速度为多少？波长λ=0.6m频率f=2.5Hz波速v=1.5m/s2、一列沿x轴正方向传播的横波，其振幅为A，波长为λ，某一时刻波的图象如图，在该时刻，某一质点P的的坐标为（λ，0）,经过四分之一周期后,该质点的坐标为()A、（5λ/4，0λ）B、（λ，-A）C、（λ，A）D、（5λ/4，A）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2sB．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课堂练习ACD下图为一横波在某一时刻的波形图，已知F质点此时的运动方向如下图所示，则（）A．波向右传播B．质点H的运动方向与质点F的运动方向相同C．质点C比质点B先回到平衡位置D．质点C在此时的加速度为零C课堂练习4、一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，P，Q两点的坐标分别为（-1，0）、（-7，0），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（）A、t=1.2s时，Q点第一次出现波峰B、t=0.9s时，Q点第一次出现波峰C、振源的起振方向一定向上D、Q质点位于波峰时，P质点位于波谷某列波沿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？课堂练习周期T=0.3s波传到P点的时间为t1=0.45sP点第一次出现波峰的时间为t2=0.675s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。⑴假设波向左传播，求它传播的可能距离。⑵若这列波向右传播，求它的最大周期。⑶假定波速是35m/s，求波的传播方向。一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图实线所示，经过△t=0.05s后的波形如图虚线所示。已知△t小于一个周期，则（）A．这列波的波长是4mB．这列波的振幅是0.4mC．这列波的波速一定是20m/sD．这列波的频率可能是15HzAD课堂练习如图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线。经Δt=0.5s后，其波形如图中虚线所示。设Δt＜2T（T为波的周期），（1）如果波是向右传播，求波的周期和波速（2）如果波是向左传播，求波的周期和波速课堂练习如图所示在均匀介质中有一个振源S，它以50Hz的频率上下振动，该振动以40m/s的速度沿弹性绳向左、右两边传播。开始时刻S的速度方向向下，试画出在t=0.03s时刻的波形。答案：如图1，波源S从平衡位置y=0开始振动，运动方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期T=0.01s，产生的简谐横波向左、右两个方向传播，波速均为v=80m/s．经过一段时间后，P、Q两点开始振动,已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m．若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图2的振动图象中，能正确描述P、Q两点振动情况的是（）A.甲为Q点振动图象B.乙为Q点振动图象C.丙为P点振动图象D.丁为P点振动图象tyyyyt甲乙丙丁图2tt0000vvPSQ图1x/my/m0490.21216一列横波在x轴上传播，在t1=0和t2=0.005s时的波形如图所示（实线为t1时刻波形，虚线为t2时刻波形）（1）由图中读出波的振幅和波长（2）设周期大于（t2-t1），如果波向右传播，波速多大？如果波向左传播，波速又是多大？（3）波周期小于（t2-t1），并且波速为600m/s，求波传播方向。(A=0.2m、λ=8m;v右=400m/s,v左=1200m/s；左)4一列简谐横波沿一直线在空间传播，某一时刻直线上相距为d的A、B两点均处在位移为零的位置，且A、B之间仅有一个波峰，若经过时间t，质点B恰好到达波峰位置，求该波的波速可能值是多少？[d(4n+1)/2t,d(4n+3)/2t;d(4n+1)/4t,d(4n+3)/4t;d(4n+1)/6t,d(4n+3)/6t.]一列横波上有相距4m的A、B两点，波的传播方向是由A向B，波长大于2m，图表示A、B两质点的振动图像，求波速。一列简谐波沿直线传播，A、B、C是直线上从左至右依次排列的三个点，在某时刻波传到了B点，A点刚好处于波谷位置，已知波长3m＜λ＜5m，AB＝5m，周期T＝0.1s，振幅A＝5cm，再经过0.5s，C点第一次到达波谷，求①AC相距多远②到此时为止A点已运动的路程