《2025年金版新学案高中物理选择性必修第一册人教版》

【情境导入】如图为一列向右传播的简谐波在某时刻的图像。

(1)该列波的质点的振幅多大？
(2)该时刻质点 $ b $ 的平衡位置与 $ f $ 的平衡位置间、$ d $ 的平衡位置与 $ h $ 的平衡位置间、$ c $ 与 $ g $ 间的距离有什么关系？这个距离有何意义？
(3)该时刻质点 $ a $ 与 $ c $ 间、$ b $ 的平衡位置与 $ d $ 的平衡位置间、$ e $ 与 $ g $ 间的距离有什么关系？这个距离有何意义？

答案：
(1)该列波的质点的振幅$A = 5 cm$。
(2)都相等，表示一个波长，即$\lambda = 4 m$。
(3)都相等，表示半个波长。

【教材梳理】（阅读教材 $ P68 $ 完成下列填空）
1. 波长 $ \lambda $
(1)定义：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个____质点间的距离。
(2)特征
①在横波中，两个相邻____或两个相邻____之间的距离等于波长。
②在纵波中，两个相邻____或两个相邻____之间的距离等于波长。
2. 周期 $ T $、频率 $ f $
(1)周期（频率）：在波动中，各个质点的振动____（频率）叫作波的周期（频率）。实际上，波的周期（频率）就等于波源的振动周期（频率）。
(2)周期 $ T $ 和频率 $ f $ 的关系：互为倒数，即 $ f = $____。
(3)波长与周期的关系：经过一个____，振动在介质中传播的距离等于一个____。
3. 波速
(1)意义：波速是指波在____中传播的快慢。
(2)波速、波长与频率（周期）的关系：$ v = f\lambda = \frac{\lambda}{T} $。
(3)特点
①机械波在介质中的传播速度是由____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____。
②机械波从一种介质进入另一种介质，频率____，波速____。

答案： 1.
(1)相邻
(2)①波峰 波谷 ②密部 疏部 2.
(1)周期
(2)$\frac{1}{T}$
(3)周期 波长 3.
(1)介质
(3)①介质 相等
②不变 改变

【师生互动】某波源完成一次全振动的时间为 $ 2 \, s $，如图为其在空气中的某一时刻的波形图，介质中 $ A $、$ B $ 两质点平衡位置之间的距离为 $ 5 \, m $。

任务 1. 该波的波长、频率、波速分别为多少？
任务 2. 若该列波由空气传入水中，波的频率、波速、波长怎样变化？

答案： 任务1.$\lambda = 5 × \frac{4}{5} m = 4 m, f = \frac{1}{T} = 0.5 Hz, v = f\lambda = 2 m/s$。
任务2.波的频率与波源振动频率相同，故频率$f$保持不变，波由空气传入水中，波速$v$变大，由$v = f\lambda$知波长$\lambda$变大。