;学习任务目标;问题式预习;3.振动图像与波的图像;知识点二波长、频率和波速
1.波长(λ)
(1)定义:在波的传播方向上,____________总是相同的两个______质点间的距离。
(2)特征:在横波中,两个相邻______或两个相邻______之间的距离等于波长。在纵波中,两个相邻______或两个相邻______之间的距离等于波长。;2.波的周期(T)和频率(f)
(1)波的周期和频率分别等于_______________________,用___和___表示。
(2)决定因素
波的周期和频率由____________的周期和频率决定。
(3)波长与周期的关系:经过一个周期T,振动在介质中传播的距离等于一个波长λ。;3.波速(v)
(1)波速与周期和频率的关系:v=___=______。
(2)决定因素
波速由____________的性质决定,还与温度有关,与波长和频率______。;[微训练]
根据预习内容判断以下说法的正误。
1.波的图像描述了某一时刻各质点离开平衡位置的位移情况。()
2.简谐波中各质点做的是简谐运动。()
3.可以结合波的图像与波的传播方向确定各质点某时刻的运动方向。();4.两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长。()
5.两个密部(或疏部)之间的距离为一个波长。()
6.振动在介质中传播一个波长的时间是一个周期。()
7.频率越大的机械波在介质中传播得越快。();[微思考]
有人认为:“由公式v=λf知,机械波的频率越高,波速越大。”这种说法正确吗?
提示:不正确。机械波的传播速度只与介质本身的性质和温度有关,与波的频率无关。;任务型课堂;(1)试分析该时刻质点b的速度方向。
提示:如果波沿x轴正方向传播,质点b的速度方向沿y轴负方向;如果波沿x轴负方向传播,质点b的速度方向沿y轴正方向。;[评价活动]
1.如图所示是一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波的图像。绳上有A、B、C、D、E、F、G、H、I九个质点,下列说法错误的是()
A.A、C、E、F、H具有相同的位移
B.A、C的位移相同,H、F的位移方向相反
C.B、I的振幅相同
D.A、B的振幅相同;A解析:在波的图像中纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移,A说法错误,B说法正确;在简谐波中各质点都做简谐运动,振幅都等于波源的振幅,故C、D说法正确。;2.(多选)对于如图所示的波的图像,下列说法正确的是()
A.此列波的振幅是0.1m
B.此时x=15cm处质点的位移是0.1m
C.若质点A的速度沿y轴正方向,则质点B的速度亦沿y轴正方向
D.质点A的加速度沿y轴负方向,而质点B、C的加速度沿y轴正方向;ACD解析:从波的图像上可以直接读出振幅是0.1m,故A正确;此时x=15cm处质点的位移是-0.1m,故B错误;若质点A的速度沿y轴正方向,则波沿x轴正方向传播,此时质点B的速度也沿y轴正方向,故C正确;加速度方向与位移方向相反,故D正确。;;;;;;;[探究活动]
一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x轴上有P、M、Q三点,从波传到x=5m的M点时开始计时,如图所示,已知t1=0.7s时M点第二次出现波峰。;(1)试计算这列波传播的速度。;(2)试计算从t=0时刻起到t2=1s止,质点Q(x=9m)通过的路程。;[评价活动]
1.位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S,产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波,如图所示。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2,则()
A.f1=2f2,v1=v2
B.f1=f2,v1=0.5v2
C.f1=f2,v1=2v2
D.f1=0.5f2,v1=v2;2.平静湖面传播着一列水面波,在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动,测得两小木块每分钟都上下运动30次,甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰。这列水面波()
A.频率是30Hz B.波长是3m
C.波速是1m/s D.周期是0.1s;;;
;过程性达标;2.(2022·辽宁卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻的波形如图所示,关于质点P的说法正确的是();3.(多选)关于公式v=fλ,下列说法正确的是()
A.v=fλ适用于一切波
B.由v=fλ知,f增大,则波速v也增大
C.同一个波源在不同介质中传播时,v、λ、f三个量中保持不变的只有f
D.由v=fλ知,波长是6m的声波的传播速度为波长是3m的声波的2倍;4.(多选)三条在同一水平面上相互平行的弹性绳,在左端同一位置同时开始振动,经过一定时间后出现如图所示的情况,MN是距三条弹性绳左端距离相同的一条虚线,A、B同时到达