新人教版高中物理选修3-4第十二章3、《波长、频率和波速》精品课件

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第十章 机 械 波

三、波长、频率和波速

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一、波长 在波动中对平衡位置的位移总是相等 ( 包 在波动中对平衡位置的位移总是相等( 括大小和方向) 括大小和方向 ) 的两相邻质点间的距离叫 波的波长. 做波的波长. 点击下图看动画演示 点击下图看动画演示

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对波长定义的理解：“位移总是相等”的含义是“每时每刻都大小 相等，方向相同”. 位移总是相等的两个质点速度也总是相等的.

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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. 在波的传播方向上(或平衡位置之间)相距的两质 点振动步调总是相反的. 相距整数倍两质点(同相质点)的振动步调总是相 同的.在波的传播方向上相距奇数倍的两质点(反 相质点)振动步调总是相反的.

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二、周期和频率 波的周期(或频率):波源振动的周期 (或频率)就是波的周期(或频率). 波的周期(或频率)等于波源的振动周期 (或频率). 波的周期由波源决定，同一列波在不同介 质中传播时周期(或频率)保持不变. 每经历一个周期的时间，当前的波形图与 原有的波形图相同.

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三、波速 单位时间内振动所传播的距离叫波速 波速.它反映振 波速 动在介质中传播的快慢程度. 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. 波在均匀介质中是匀速传播的，即，它向外传播 的是振动的形式，而不是将质点向外迁移. 波速与质点的振动速度不同，质点的振动是一种 变加速运动，因此质点的振动速度时刻在变.

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四、波长、周期(频率)和波速的关系 点击下图观看动画演示

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三者关系：

v =

λT

或 v = λf

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.

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对三者关系的理解: 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. 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. λ v = 或 v = λf 波速的计算既可用 T 也可用v = s t

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例题: 如图在一条直线上有三点S 例题 如图在一条直线上有三点 、M、N,S为波 ， 为波 点为12m,距N点为 点为21m.由于波源 的振 源，距M点为 点为 ， 点为 .由于波源S的振 动在直线上形成一列横波，其波长为8m, 动在直线上形成一列横波，其波长为 ，波速为 4m/s,下列说法中正确的是( ) ,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2s B.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

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解析： 解析：由v=λ/T得T = λ/v=8/4= 2s,由于 为波 λ 得 ，由于S为波 波向右传播， 传到N的 源 ， 波向右传播 ， 由 v= s/ t, 得波从 传到 的 得波从M传到 时间 时间 t = s / v=2.25s,则A对; , 对 M、N相距9m,则N点的振动与M点后 1m的质 N相距 相距9m,则N点的振动与 点后1m的质 点的振动与M点后 点的振动完全相同， 点在最高点时， 点后 点的振动完全相同 ， 当 M点在最高点时， M点后 点在最高点时 1m的质点已过了平衡位置向最高点运动，则N点 的质点已过了平衡位置向最高点运动， 的质点已过了平衡位置向最高点运动 点 也在平衡位置上方向上振动，则C对B错; 也在平衡位置上方向上振动， 对 错 实际振动过程中任意两点的位移都有可能相 因为当这两点的中间点处于最大位移时， 同，因为当这两点的中间点处于最大位移时，此 两点的位移就相同， 两点的位移就相同，则D对. 对 所以，正确选项为A、C、D. 所以，正确选项为 、 、 .

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结束