1、12.3 波 長(zhǎng)、頻 率 和 波 速,第十二章 機(jī)械波,一、波長(zhǎng)（）,1、定義: 在波動(dòng)中，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波長(zhǎng)。,請(qǐng)想一想，為什么要強(qiáng)調(diào)“相鄰”兩個(gè)字？,思考,注意觀察：在波動(dòng)中，相隔等于波長(zhǎng)的兩個(gè)點(diǎn)的振動(dòng)特點(diǎn)？,1）.這兩點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移的大小和方向總保持相同,2）.這兩點(diǎn) 速度大小和方向總保持相同,3）.這兩點(diǎn)振動(dòng)步調(diào)總保持相同,說(shuō)明,2、另一定義: 在波動(dòng)中，對(duì)平衡位置的位移總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波的波長(zhǎng)。,一、波長(zhǎng)（）,思考,注意觀察：在波動(dòng)中，相隔等于半個(gè)波長(zhǎng)的兩個(gè)點(diǎn)的振動(dòng)特點(diǎn)？,2).相隔/2的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的步調(diào)總是相反,1).相隔的兩個(gè)質(zhì)

2、點(diǎn)的步調(diào)總是相同,. 相隔整數(shù)倍的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的步調(diào)總是相同,相隔/2的奇數(shù)倍兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的步調(diào)總是相反,2.拓展,在橫波中,兩個(gè)相鄰的波峰(或波谷)之間的距離等于波長(zhǎng). 在縱波中,兩個(gè)相鄰的密部(或疏部)之間的距離等于波長(zhǎng),3.實(shí)際應(yīng)用,振源振動(dòng)一個(gè)周期，波向前傳遞一個(gè)波長(zhǎng),振源振動(dòng)3個(gè)周期，波向前傳遞3個(gè)波長(zhǎng),3,介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率都等于波源的振動(dòng)頻率，我們把這個(gè)頻率叫做波動(dòng)的頻率，通常用字母f表示，單位是Hz,二、波的頻率 1、定義：,人耳能夠感覺(jué)到的聲波的頻率約為20Hz20000Hz男低音歌唱家發(fā)出的聲音可以低到65Hz，而女高音歌唱家可以高達(dá)1180Hz,2、思考,同一列波在不同介質(zhì)中

3、的頻率（周期）如何變化？為什么？,同一列波在不同介質(zhì)中的頻率（周期）保持不變。,三、波速,波以一定的速度（波速）向前傳播。在單位時(shí)間內(nèi)某一波峰或波谷（疏部和密部）向前移動(dòng)的距離，等于波速,三、波速 1.定義,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,反映振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的快慢程度,3.物理意義,4.說(shuō)明,（1）波速的大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定，同一列波在不同的介質(zhì)中傳播速度不同。,（2）同一列波在同一介質(zhì)中 _傳播 。,（3）區(qū)分波速和振動(dòng)速度 。,勻速,四、波長(zhǎng)、周期（或頻率）和波速的關(guān)系,(1)波速等于波長(zhǎng)和頻率的乘積.,(2)波速等于波長(zhǎng)和頻率的乘積這一關(guān)系雖從機(jī)械

4、波得到，但對(duì)其他形式的彼（電磁波、光波）也成立,波速由介質(zhì)決定,波的頻率只取決于波源,波長(zhǎng)則決定于v和T。,1波速由什么決定？,2頻率由什么決定？,3波長(zhǎng)由什么決定？,四、波長(zhǎng)、周期（或頻率）和波速的關(guān)系,1.一列波在不同介質(zhì)中傳播，保持不變的物理量是 A. 波長(zhǎng) B. 波速 C. 頻率 D. 周期,鞏固練習(xí),CD,2一列波的波長(zhǎng)為，沿著波的傳播方向在任意時(shí)刻，具有相同位移的質(zhì)點(diǎn)是(其中k=0，1，2，) ,A相距/2的兩質(zhì)點(diǎn) B. 相距的兩質(zhì)點(diǎn) C. 相距(2k+1)/2的兩質(zhì)點(diǎn) D. 相距2k的兩質(zhì)點(diǎn),BD,3 、一列沿x方向傳播的橫波，其振幅為A，波長(zhǎng)為，某一時(shí)刻波的圖象如圖3所示。在該

5、時(shí)刻，某一質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為(，0)，經(jīng)過(guò)T/4后該質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為：,B,4、關(guān)于波速說(shuō)法正確的有（ ） A波速由介質(zhì)和波源共同決定 B提高振源頻率，波的傳播速度將增大 C同時(shí)在空氣中傳播兩列聲波，波長(zhǎng)較大的聲波傳播較快 D頻率大的聲波在空氣中傳播的波長(zhǎng)越短 E波速反映了介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的快慢 F波速反映了振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的快慢,DF,課 堂 練 習(xí),5、關(guān)于v=f說(shuō)法正確的是（ ） A它們適用于一切波（包括電磁波、光波） B同一列波在傳播過(guò)程中，從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)f 保持不變 C由v=f可以看出，波速與頻率成正比 D由上式可得出同類(lèi)波在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)，波長(zhǎng)和頻率成反比,ABD,課 堂 練

6、習(xí),如圖所示為一列向右傳播的簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖試畫(huà)出再經(jīng)過(guò)T/4、 T/2、 3T/4、T和5T/4時(shí)的波形圖。,試畫(huà)出該時(shí)刻前T/4、 T/2時(shí)刻的波形圖。,波的傳播方向,五、已知波速和波形，如何畫(huà)出再經(jīng)t時(shí)間前、后的波形圖？,經(jīng)歷一個(gè)周期（或整數(shù)倍）波形圖不變。,理解,（1）畫(huà)下一時(shí)刻的波形時(shí)沿著傳播方向平移，畫(huà)前一時(shí)刻的波形時(shí)逆著傳播方向平移。 （2）當(dāng)時(shí)間間隔超過(guò)一個(gè)周期時(shí)，只考慮周期整數(shù)倍后剩余的時(shí)間。 （3）可先選定兩個(gè)相鄰的特殊點(diǎn)進(jìn)行平移，然后補(bǔ)全余下的部分。,作圖技巧,1,2,3,例題： 下圖的實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形曲線，經(jīng)0.5秒后，波形如圖中的虛線所示。該波的周期 T 大于0.5秒 1、如果波是向左傳播的，波速是多大？周期是多大？ 2、如果波是向右傳播的，波速是多大？周期是多大？,秒時(shí)的波形,0.5秒時(shí)的波形,解答： 1、如果波向左傳播，波形向左移動(dòng)了,2、如果波向右傳播，波形向右移動(dòng)了,拓展：若把條件“設(shè)該波的周期T大于0.5s”去掉，該題又該如何解答？,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖實(shí)線