内容正文:
第十二章 机械波
第3节 波长、频率和波速
一、波长、周期和频率
1.波长
(1)定义:在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。通常用表示。
(2)特征:在横波中,两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。在纵波中,两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长。
2.周期和频率
(1)定义:波上各质点的振动周期(或频率)。
(2)规律:在波动中,各个质点的振动周期(或频率)是相同的,它们都等于波源的振动周期(或频率)。
(3)关系:周期T和频率f互为倒数,即f=。
二、波速
1.定义
波速是指波在介质中传播的速度。
2.特点
(1)机械波在介质中的传播速度是由介质本身的性质决定的,不同频率的机械波在相同的介质中传播速度相等(选填“相等”或“不相等”)。
(2)某种机械波从一种介质进入另一种介质,频率不变,波速改变。
3.波长、频率和波速之间的关系:v==λf。
1.对波长的理解
(1)关于波长的定义:“相邻”和“振动相位总是相同”是波长定义的关键,二者缺一不可。
(2)关于波长与周期:质点完成一次全振动,波向前传播一个波长,即波在一个周期内向前传播一个波长。
可推知,质点振动周期,波向前传播波长;反之,相隔波长的两质点的振动的时间间隔是个周期。并可依此类推。
2.对波速的理解
(1)波速的实质:波的传播速度即波形的平移速度。
(2)波从一种介质进入另外一种介质,波源没变,波的频率不会发生变化;介质的变化导致了波速和波长的改变。
(3)波速和波长、频率的决定因素及关系:
物理量
决定因素
关系
周期和频率
取决于波源,而与v、λ无直接关系
v=λf
或
v=
波长
波长λ则只取决于v和T,只要v、T其中一个发生变化,λ值必然发生变化
波速
取决于介质的物理性质。它与T、λ无直接关系
1.关于波长,下列说法正确的是( )
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间的距离等于一个波长
C.在波形图上速度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质点间的距离等于一个波长
【解析】选A 机械振动的质点在一个周期内向远处传播一个完整的波形,故A正确;在一个完整波形上,只有位移总是相同的相邻两质点间的距离才等于一个波长,故B错误;速度相同的相邻两质点之间距离小