第3节 波长、频率和波速 1．理解波长、频率和波速的物理意义，能从波的图象中求出波长。 2．理解波长、频率和波速之间的关系，并能进行相关的计算。 3．知道时间Δt前后波形图的确定方法，会画出其波形图。 4．了解波的多解问题，掌握解决多解问题的方法。 一、波长 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，用物理符号λ表示。 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。 二、周期和频率 1．概念：波的周期(频率)等于波源及介质中各个质点的振动周期(振动频率)，周期用符号T表示，频率用符号f表示。 2．规律：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)均由波源决定，并且均相同，它们都等于波源的振动周期(或频率)。 3．关系：周期T和频率f互为倒数，即T＝。 4．时空关系：在一个周期内，振动在介质中传播的距离等于一个波长。 三、波速 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。 2．定义式：v＝，它又等于波长和频率的乘积，公式为v＝λf。 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。 判一判 (1)两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长。( ) (2)两个密部(或疏部)之间的距离为一个波长。( ) (3)振动在介质中传播一个波长的时间是一个周期。( ) 提示：(1)× (2)× (3)√ 想一想 频率越大的机械波在介质中传播得越快吗？ 提示：波的传播速度与频率无关，只与介质的性质有关。 课堂任务 波长、频率、周期和波速 一、波长 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。 二、周期(T)与频率(f) 1．波的周期(或频率)就等于波源质点振动的周期(或频率)。 2．物理意义 波的周期(或频率)是反映波变化快慢的物理量，它不能反映波传播的快慢。 (1)波的周期由波源决定，与传播介质无关。同一列波在不同介质中传播时能够保持不变的是周期(或频率)。 (2)每经历一个周期，各振动质点完成一次全振动，波形图将恢复原状。 三、波速(v) 1．定义 单位时间内振动所传播的距离叫做波速，即v＝。 2．物理意义 波速描述的是机械波在介质中传播的快慢程度，它不表示介质中质点运动的快慢。 (1)机械波的传播速度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是不同的。 (2)机械波在同一均匀介质中是匀速传播的，所以传播距离Δx＝vΔt。 四、波长、频率(或周期) 1．由于每经过一个周期T的时间振动传播的距离等于一个波长λ，所以波速v＝。 2．由于周期和频率互为倒数，所以v＝λf。 例1 (多选)关于公式v＝λf，下列说法中正确的是( ) A．v＝λf适用于一切波 B．由v＝λf知，f增大，则波速v也增大 C．v、λ、f三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有f D．由v＝λf知，波长是6 m的声波为波长是3 m的声波传播速度的2倍 (1)公式v＝λf的适用范围？ 提示：只要是波，波速和波长均满足关系式v＝λf。 (2)波速的大小由什么决定？ 提示：波速大小由介质决定，只要介质相同波速就相同。 [规范解答] 公式v＝λf适用于一切波，无论是机械波还是电磁波，A正确；机械波的波速仅由介质决定，与频率f、波长λ无关，所以B、D错误；对同一列波，其频率由振源决定，与介质无关，C正确。 [完美答案] AC ?1?波从一种介质进入另外一种介质，波源没变，波的频率不会发生变化；波速的大小由介质决定，介质不同波速就不同，由于波速的改变，波长改变。 ?2?波长也是波的周 ... ...
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