2-2波速与波长、频率的关系
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波长波速频率三者之间的关系
波长是指在波动中,对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离。频率是指单位时间内所传播的完整波(即波长)的个数。周期的倒数为波的频率。波长是指波在单位时间传播的距离。
一、波长(λ)
定义:在波动中,振动增益总是相同的两个相连质点间的距离叫作波长。(这两点对平衡位置的加速度的大小和方向总维持相同;这两点速度大小和方向总维持相同;这两点振动步调总维持相同。)
二、波速(v)
定义:波以一定的速度向前传播,在单位时间内某一波峰或波谷(疏部和密部)向前移动的距离,叫做波速
波速反映了振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,同一列波在不同的介质中传播速度不同;同一列波在同一介质中匀速传播。机械波的波速取决于介质,一般与频率无关。机械波的波速与传播介质的性质有关。
波速等同于波长和频率的乘积,虽然这一关系从机械波获得的,但对其他形式的波(电磁波、光波)也设立。
波长、频率和波速的关系
l.波长:
①在波动中两个相邻的,在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离,叫做波长.
②振动经过一个周期,在介质中传播的距离等于一个波长.
③在横波中,两个相邻的波峰(或波谷)间的距离,等于波长.
④在纵波中,两个相邻的密部(或疏部)间的距离,等于波长.
2.在波的传播过程中。波的周期和频率等于波源的周期和频率.
3.波速v表示波在介质中传播的快慢,它是振动形式的传播速度,也是能量传播的速度.波速仅由介质特性决定(一般说来,固体中波速较大,液体中次之,气体中波速最小),与波源无关.
4.波速等于波长和频率的乘积,公式 ,该公式适用于一切波.
波长、波速、频率三个量各由什么因素决定?
波的传播速度 , 或 ,其中v 、 、f(T)三个量相互关联,从公式上看,似乎任意一个量改变都会影响其他两个量.不少初学者易产生这样的认识,其实不然,那么它们都是由谁决定的呢?
(1)周期和频率,只取决于波源,而与v 、 无直接关系.
(2)速度v决定于介质的物理性质,它与T 、 无直接关系.只要介质不变就不变,而不决定于T 、 ,反之如果介质变,v也一定变.
(3)波长则决定于v和T只要v、T其中一个发生变化,其 值必然发生变化,而保持 的关系. fvTvfvfv
第二章 机械波 第2节波速与波长、频率的关系 【学习目标】
1. 通过自主学习,让学生知道波的周期和频率,知道波长、周期(频率)和波速之间的关系。
2.小组合作,知道各质点振动周期与波源振动周期的关系,分析讨论理解周期(频率)、波速的决定因素。
3.激情投入,能运用波长、周期(频率)和波速之间的关系解决问题。
【重难点】
重点:1.对波的频率的理解,频率与周期的关系.
2.波长、周期与波速的关系.
难点:对波速概念的理解和计算.
【课程内容标准】
1、通过波的模型的建立,提高学生的空间想象能力。
2、通过对波的模型进行分析判断,提高分析推理能力
3. 通过机械波形成时某个质点与介质中群体质点的关系,体会个别和整体的关系。
【课前预习案】
【使用说明】
1.同学们要先通读教材,然后依据课前预习案再研究教材;通过梳理掌握:波长、频率、周期、波速概念,知道波速的决定因素,能够计算波速有关的计算,理解波的周期性。
2.勾划课本并写上提示语.标注序号;完成学案,熟记基础知识,用红笔标注疑问。
(一)教材助读
【自主预习】(认真阅读教材p25-p27,独立完成下列问题)
1.什么叫波长?如何确定横波的波长?如何确定纵波的波长?
2.什么是振幅?它具有什么物理意义?
3.什么是机械波的频率?声音由空气传入水中,频率要改变吗?波的频率由什么决定?
4.机械波的周期与频率的关系?
5.波长、频率、波速的关系?声音由空气传入水中,波速要改变吗?波速由什么决定?
(二)预习自测
1.判断正误
(1)在一个周期内介质质点所走过的路程等于波长.( )
(2)在一个周期内波传播的距离等于波长.( )
(3)在波的传播方向上两相邻的对平衡位置的位移始终相同的质点间距离等于波长.( )
(4)两个相邻的波峰间的距离是一个波长.( )
2.对于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
常忆高考落榜时 匹夫当有凌云志 永远不要忘记你失败的痛! 编辑:姚金明 审核: 使用时间:
学案2 波速与波长、频率的关系
1 学案2 波速与波长、频率的关系
[学习目标定位] 1.知道什么是波的频率(周期)并能理解它的意义.2.知道什么是波速,了解决定波速的因素.3.会用公式v=λf进行相关计算.4.掌握波在传播过程中的周期性和双向性.
知识储备区
1.振动的周期:做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间.
2.振动的频率:做简谐运动的物体单位时间内完成全振动的次数.
1.沿波的传播方向,任意两个相邻的同相振动的质点之间的距离(包含一个“完整的波”),叫做波的波长,常用λ表示.
2.在波动中,各质点离开平衡位置的最大距离,即其振动的振幅,也称为波的振幅.波的振幅大小是波所传播能量的直接量度.
3.波的周期(或频率):波在传播过程中,介质中质点振动周期(或频率)都相同,它们都等于波源的振动周期(或频率),这个周期(或频率)也叫波的周期(或频率).
4.波速:机械波在介质中传播的速度.
5.波长、频率和波速的关系:v=λf.
学习探究区
一、波长和振幅域性 [问题设计]
如图1所示,是绳波形成的示意图.见书图2-1-3
(1)在质点1(波源)完成一次全振动的过程中,振动传到了哪个质点?以后这个质点的振动情况与质点1有什么关系?
(2)与质点2做同相振动的质点是哪个?
[要点提炼]
1.振幅(A)
(1)定义:在波动中,各质点________,也叫波的振幅.
(2)意义:波的振幅大小是波所传播_____的直接量度.
2.波长(λ)
(1)定义:沿波的传播方向,任意两个_____________的质点之间的距离,叫做波的波长.
(2)关于波长的几种说法:
①两个相邻的、在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点之间的距离等于波长. ②在横波中,两个相邻的_________________之间的距离等于波长.