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SPM

波速、频率与波长

下一节课程

1. 学习目标 / Learning objectives

  • 识别振幅、频率、周期和波长。
  • 使用 v = f lambda。
  • 解释波传递能量而不传递物质。

2. 前置知识 / Prerequisites

  • 基础图像阅读。
  • 速度单位换算。

3. 核心概念 / Core concepts

  • 波长是相邻同相位点之间的距离。
  • 频率是每秒振动次数,单位 Hz。
  • 波速由介质决定,同一介质中频率改变会使波长相应改变。

4. 中英文关键词 / Keywords

amplitude

振幅

maximum displacement from equilibrium

wavelength

波长

distance between adjacent in-phase points

frequency

频率

oscillations per second

5. 公式说明 / Formula notes

SPMWaves

波速公式

波速等于频率乘以波长。

v=fλv = f\lambda

符号 / Symbols

  • v: 波速 (m s^{-1})
  • f: 频率 (Hz)
  • \lambda: 波长 (m)

条件 / Conditions

同一介质中波速由介质性质决定。

常见错误

把周期 T 当成频率 f。

f = 4 Hz,lambda = 0.5 m,v = 2 m s^-1。
SPMWaves

周期与频率

周期是完成一次振动所需时间。

T=1fT = \frac{1}{f}

符号 / Symbols

  • T: 周期 (s)
  • f: 频率 (Hz)

条件 / Conditions

适用于周期性运动或波。

常见错误

频率越高周期越大,这是相反的。

频率 20 Hz 的波周期为 0.05 s。

6. 单位说明 / Unit notes

  • 优先使用 SI 单位;若公式允许使用同一种长度单位(例如薄透镜公式中的 cm),必须确保所有相关量单位一致。
  • 答案需要包含数值、单位和合理有效数字。

7. 图像或示意图 / Diagram

在波形图中,波峰到下一波峰的水平距离是波长;中线到波峰的垂直距离是振幅。

8. 生活中的应用 / Applications

  • 超声波测距利用回声时间和声速。
  • 无线电通信通过不同频率传输信息。

9-10. 完整例题与分步骤解题 / Worked example

一列水波频率 5.0 Hz,波长 0.80 m。求波速。

  1. v = f lambda。
  2. v = 5.0 x 0.80。

v = 4.0 m s^-1。

11. 常见错误 / Common errors

  • 把振幅误当成波长。
  • 频率单位写成秒。

12. 快速练习 / Quick practice

SPMWaves基础选择题

频率单位 Hz 等于什么?

SPMWaves中等计算题

波速 12 m s^-1,频率 3 Hz。求波长。

STPMWaves困难结构题

同一绳上频率加倍时,若波速不变,波长怎样改变?

13. 本节总结 / Summary

波题通常围绕 v、f、lambda 和图像读数。