12.3波长、频率和波速【学习目标】1知道什么是波长。2知道什么是波的频率(或周期),理解频率(周期)的意义。3知道什么是波速,理解波长、波速和周期之间的关系,会进行相关计算。【自主预习】一、波长(λ)1、概念:叫做波的波长。强调:在横波中,两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离等于波长;在纵波中,两个相邻的密部(或疏部)之间的距离等于波长。二、周期(T)和频率(f)1、波的周期(或频率):强调:波的周期(或频率)由波源决定,同一列波在不同介质中传播时周期(或频率)保持不变;三、波长、周期(频率)和波速的关系1、叫波速.它反映振动在介质中传播的快慢程度。2、波速等于波长和频率的乘积,公式:3、经过一个周期,振动在介质中传播的距离等于。强调:波速由介质决定,周期(或频率)由振源决定.当一列波从一种介质进入另一种介质传播时,周期(或频率)保持不变.但由于波速的变化而导致波长的变化.4.机械波在介质中的传播速度为v=________=________,该式对于以后要学习的电磁波也适用。5.机械波在介质中的传播速度由________的性质决定,在不同的介质中,波速是________的。【典型例题】一、波长、频率和波速【例1】关于波长的下列说法中正确的是()A.机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B.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【例2】.如图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图象。下列说法中正确的是()A.质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同B.质点B、F在振动过程中位移总是相同C.质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长D.质点A、I在振动过程中位移总是相同,它们的平衡位置间的距离是一个波长二、波长、频率和波速之间的关系【例3】一列横波沿x轴的正方向传播,波速v=300m/s。已知x1=0.30m和x2=0.90m处是振动中位移大小总是相同、方向总是相反的相邻两点,求这列波的频率。1三、波的多解析问题【例4】一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,t=0.02s时刻的波形如图12-3-2虚线所示。若该波的周期T大于0.02s,则该波的传播速度可能是()A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s四、波动图象与振动图象相联系的问题求解【例5】如图所示,图(a)为某一列波在t=1.0s时的图象,图(b)为参与该波的质点P的振动图象。(1)求该列波的波速;(2)求再经过3.5s时P质点的路程;(3)波的传播方向。【课后练习】1.关于波的频率,下列说法中正确的是()A.波的频率由波源决定,与介质无关B.波的频率与波速无关C.波由一种介质传到另一种介质时,频率变大D.以上说法均不正确2.关于波长,下列说法中正确的是()A.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B.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C.一个周期内介质质点通过的路程是一个波长D.两个相邻的波峰间的距离是一个波长3.下列对波速的理解正确的是()A.波速表示振动在介质中传播的快慢B.波速表示介质质点振动的快慢C.波速表示介质质点迁移的快慢2D.波速跟波源振动的快慢无关4.关于公式v=λf,正确的说法是()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5.一列简谐波在两时刻的波形如图中实线和虚线所示,由图可确定这列波的()A.周期B.波速C.波长D.频率6.一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图9-2所示,则()A.波的周期为1sB.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动C.x=0处的质点在t=s时速度为零D.x=0处的质点在t=s时速度值最大7.如图9-3所示是一列简谐横波在某时刻的波形图,已知图中b位置的质点起振时间比a位置的质点晚0.5s,b和c之间的距离是5m,则此列波的波长和频率应分别为()A.5m,1HzB.10m,2HzC.5m,2HzD.10m,1Hz8.如图9-4所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点,相距14.0m...