波長、頻率和波速 課件

波長、頻率和波速一、波長λ、波速v、頻率f的決定因素1.決定因素和關(guān)系2.波長的確定(1)根據(jù)定義確定①在波動中,振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離等于一個波長.②波在一個周期內(nèi)傳播的距離等于一個波長.(2)根據(jù)波動圖象確定①在波動圖象上,振動位移總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離為一個波長.②在波動圖象上,運(yùn)動狀態(tài)(速度)總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離為一個波長.③在波動圖象上,兩個相鄰波峰(或波谷)間的距離為一個波長.(3)根據(jù)公式λ=vT來確定.(1)波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)，波的頻率不變，由于波速的變化，波長也將隨之變化；(2)波在傳播過程中也具有周期性，這種周期性是由波長來描述的.【典例1】一列簡諧橫波沿x軸正向傳播,傳到M點時波形如圖所示,再經(jīng)0.6s,N點開始振動,則該波的振幅A和頻率f為()A.A=1m，f=5HzB.A=0.5m，f=5HzC.A=1m，f=2.5HzD.A=0.5m，f=2.5Hz

解答本題時可按以下思路分析:【標(biāo)準(zhǔn)解答】選D.由圖象可以直接讀出該波的振幅A=0.5m;經(jīng)0.6s,N點開始振動,說明波在0.6s內(nèi)向前傳播了6m,所以波的傳播速度為由圖象知波長為4m,所以周期為

故D正確,A、B、C錯誤.二、波的多解問題1.波具有時間和空間的周期性，傳播具有雙向性，所以關(guān)于波的問題更容易出現(xiàn)多解．造成多解的主要因素有：(1)時間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確；(2)波的傳播距離Δx與波長λ的關(guān)系不明確；(3)波的傳播方向不確定；(4)質(zhì)點振動方向不確定．2.在解決波的問題時，對題設(shè)條件模糊，沒有明確說明的物理量，一定設(shè)法考慮其所有的可能性．(1)質(zhì)點達(dá)到最大位移處，則有正向和負(fù)向最大位移兩種可能；(2)質(zhì)點由平衡位置開始振動，則有起振方向相反的兩種可能；(3)只告訴波速不指明波的傳播方向，應(yīng)考慮沿兩個方向傳播的可能；(4)只給出兩時刻的波形，則有多次重復(fù)出現(xiàn)的可能．(1)波的空間的周期性說明相距為波長的整數(shù)倍的多個質(zhì)點振動情況完全相同．(2)波的時間的周期性表明波在傳播過程中經(jīng)過整數(shù)倍周期時其圖象相同．【典例2】一列簡諧橫波圖象如圖所示，t1時刻的波形如圖中實線所示，t2時刻的波形如圖中虛線所示，已知Δt=t2-t1=0.5s，求：(1)這列波的可能的波速表達(dá)式;(2)若波向左傳播，且3T＜Δt＜4T，波速為多大？(3)若波速v=68m/s，則波向哪個方向傳播？【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)未明確波的傳播方向和Δt與T的關(guān)系,故有兩組系列解.當(dāng)波向右傳播時:=4(4n+1)m/s(n=0,1,2，…).當(dāng)波向左傳播時:=4(4n+3)m/s(n=0,1,2,…).(2)明確了波的傳播方向,并限定3T＜Δt＜4T,設(shè)此時間內(nèi)波傳播距離為x,則有3λ＜x＜4λ即n=3,代入v左=4(4n+3)m/s=4×(4×3+3)m/s=60m/s.(3)由給定的波速,則給定時間Δt內(nèi)波傳播距離x=v·Δt=68×0.5m=34m=λ,故波向右傳播.【規(guī)律方法】解決由雙向性及周期性帶來的多解問題的一般思路是：(1)首先考慮雙向性，若題目未告知波的傳播方向或沒有其他條件暗示，應(yīng)首先按波傳播的可能性進(jìn)行討論.(2)對設(shè)定的傳播方向，確定Δt和T的關(guān)系，一般先確定最簡單的情況，即一個周期內(nèi)的情況，然后在此基礎(chǔ)上加nT.(3)應(yīng)注意題目是否有限制條件，如有的題目限制波的傳播方向，或限制時間Δt大于或小于一個