物理（教科版选修34）课件第2章第2节波速与波长频率的关系

第一部分第二章机械波第二节波速与波长、频率的关系1．知道什么是波长，能在波的图像中求出波长．2．知道什么是波传播的周期(或频率)，理解周期与质点振动周期的关系．3．理解决定波的周期的因素，并知道其在波的传播过程中的特点．4．理解波长、周期(或频率)和波速的物理意义及它们之间的关系，并会应用这一关系进行计算和分析实际问题．一、波长(λ)1．定义：在波动中，______________________总是相同的两个__________质点间的距离，叫做波长，用λ表示．2．特征：在横波中，两个___________或两个___________之间的距离等于波长；在纵波中，两个____________或两个___________之间的距离等于波长．波速与波长、频率的关系对于平衡位置的位移相邻相邻波峰相邻波谷相邻密部相邻疏部二、振幅(A)1．定义：在波动中，各质点离开平衡位置的_________，即其振动的振幅，也称为波的振幅．2．特征：机械波是机械振动的传播，振动的振幅_________，波传播的能量________，________大小是波所传播能量的直接量度．最大距离越大越大振幅三、频率(f)1．定义：在波动中，各个质点的振动频率是______的，它们都等于__________的振动频率，这个频率也叫做波的频率．2．决定因素：波的频率由________的频率决定．相同波源质点波源倒数

传播波长频率λf介质频率变化2．波长、周期(或频率)和波速的决定因素(1)周期T和频率f仅由波源决定，与v、λ无关．(2)波速v决定于介质的物理性质，与f、λ无关．同一均匀介质中，v不变；反之，如果介质种类或密度改变，v也一定改变．(3)波长λ由介质和波源共同决定，即决定于v和f，只要v、f中一个发生变化，波长λ必然发生变化，但仍保持v＝fλ的关系．总结以上三点，v、λ、f三个量的决定因素如图所示．

下列说法正确的是(

)A．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波长B．传播一列简谐波的同一种介质中各质点具有相同的周期和振幅C．由波在均匀介质中的传播速度公式v＝fλ可知，频率越高，波速越大D．在波的传播方向上，相距半波长的整数倍的两质点的振动情况完全相同

思路点拨：解答本题时要把握波在传播过程中的一些规律，例如波在传播过程中频率不变，波速由介质决定等．解析：当机械波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变，波速发生变化，因而波长也发生变化，选项A错误；一列简谐波在同一均匀介质中传播时，各质点都在做完全相同的振动，只是振动开始的时刻不同，所以它们有相同的周期和振幅，选项B正确；波速是由介质决定的，不会因频率升高而使波速变大，故选项C错误；当两质点相距半波长的奇数倍时振动情况完全相反，故选项D错误．答案：B【题后总结】机械波的波速只与介质的性质有关：波在同一均匀介质中的传播速度相同；不同频率的波在同种介质中传播时，波长与频率成反比；同一列波从一种介质进入另一种介质时，频率不变，波速与波长成正比．【训练】1．(多选)对机械波关于公式v＝λf，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fD．由v＝λf知，波长是2m的声音比波长是4m的声音传播速度小2倍解析：公式v＝λf适用于一切波，无论是机械波还是电磁波，A项正确；机械波的波速仅由介质决定，与频率f无关，所以B、D两项错；对同一列波，其频率由振源决定，与介质无关，故C项正确．答案：AC2．关于波的周期下列说法正确的是(

)A．质点的振动周期就是波源的周期B．波的周期是由波源驱动力的频率决定的C．波的周期与形成波的介质的密度有关D．经历整数个周期波形图重复出现，只是波峰向前移动了一段距离解析：波的周期性是由质点振动的周期性决定的，故A项正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故B项正确，C项错误；D项正是波的周期性的体现，故D项正确．答案：ABD3．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点(

)A．它的振动速度等于波的传播速度B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长D．它的振动频率等于波源的振动频率解析：简谐机械波介质中的各质点都做简谐运动，其速度按照正弦或余弦规律变化，与波的传播速度是两码事，选项A错误；横波中质点的振动方向垂直于波的传播方向，而纵波中质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，选项B错误；简谐机械波介质中的各质点一个周期内走过的路程等于四个振幅，而波一个周期内传播的距离等于一个波长，选项C错误；机械波介质中的各质点做简谐运动的频率相等，都等于波源的振动频率，所以选项D正确．答案：D4．(多选)关于机械波的波速和波长，下列说法正确的是(

)A．横波中相邻两个波峰间的距离、纵波的密部中央和疏部中央间距都是一个波长B．两个相邻的速度相同的介质质点间的距离是一个波长C．波由一种介质进入另一种介质时波速和波长都要改变D．机械波在同一种均匀介质中是匀速传播的解析：由波长的定义可知选项A、B错误．波在同一种均匀介质中传播波速不变；当波从一种介质进入另一种介质时，波的频率不变，但波速发生变化，因此波长也发生变化，选项C、D正确．答案：CD5.如图所示是同一机械波在两种不同介质中传播的波动图像．从图中可以直接观察到发