2017-2018学年人教版选修3-4 第十二章 3波长、频率和波速 学案
2017-2018学年人教版选修3-4 第十二章 3波长、频率和波速 学案第1页

课堂探究

  一、波长、波速、频率的决定因素

  1.周期和频率:只取决于波源,波的周期和频率就是指波源的周期和频率,与v、λ无任何关系。当波从一种介质进入另一种介质时,波源没变,波的周期和频率不会发生变化。所以说周期和频率由波源决定。

  2.波速v:由介质的物理性质决定,同一均匀介质,物理性质相同,波在其中传播的速度恒定。所以说波速由介质决定。

  3.波长λ:对一列波,其波长、波速、周期的关系不会变化,始终是v==λf,由于v、T都由相关因素决定,而这些因素同时又决定了波长λ,即波长λ由波源和介质共同决定。

  

  (1)机械波的波速只与传播介质的性质有关。不同频率的同类机械波在相同的介质中传播时速度相等;同频率的横波和纵波在相同介质中传播速度不相同。

  (2)波在同一均匀介质中匀速向前传播,波速v是不变的;而质点的振动是变加速运动,振动速度随时间变化。

  二、应用波的图象和关系式确定波长

  1.波的图象

  在波的图象上,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离,即为波长。

  "总是"和"相邻"是两个关键词,"总是"是指每时每刻。

  凡是平衡位置相隔波长整数倍质点的位移、速度、加速度等物理量总是相同,振动同相。

  凡是平衡位置相隔半个波长的奇数倍质点的位移、速度、加速度等物理量总是等大反向,振动反相。

  2.关系式:由v=得λ=vT。

  

  关于波长,还有以下几种说法:

  (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,两个相邻的波峰(波谷)之间的距离等于波长。

(3)在纵波中,两个相邻的密部(疏部)中心之间的距离等于波长。