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Wave speed 公式,SPM 物理

公式:v = fλ。考试不提供,需记忆。

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Wave speed
v = fλ

考试不提供,需记忆。

用途

Wave speed 用于波(SPM 物理中四)。每一行运算都要带 SI 单位。

符号与 SI 单位

符号含义SI 单位
v波速m s⁻¹
f频率Hz
λ波长m

公式变形

  • f = v / λ
  • λ = v / f

解题示例

一波的频率 f = 50 Hz,波长 λ = 0.4 m。 v = fλ = 50 × 0.4 = 20 m s⁻¹。

常见陷阱

把波长换算为米(由 cm 或 mm),频率保持以赫兹为单位。

理解波动方程

波动方程 v = fλ 把波的传播速度与其频率和波长联系起来。v 是波速,单位米每秒(m s⁻¹);f 是频率,单位赫兹(Hz);λ 是波长,单位米(m)。

频率表示每秒通过某点的完整波的个数,波长是一个完整波的长度。两者相乘即得波每秒前进的距离,也就是波速。

对于给定介质,波速是固定的,因此频率与波长成反比:频率越高,波长越短。

求频率用 f = v / λ;求波长用 λ = v / f。代入前把每个长度换算为米,频率保持以赫兹为单位。

分步解题示例

一列频率 f = 500 Hz 的声波在空气中以 v = 340 m s⁻¹ 传播。求其波长。

变形波动方程使 λ 为主项:

λ = v / f = 340 m s⁻¹ / 500 Hz = 0.68 m。

由于 1 Hz = 1 s⁻¹,单位得 (m s⁻¹) ÷ (s⁻¹) = m,所以答案是长度:λ = 0.68 m(2 位有效数字)。这对可听声来说是合理的波长。

若在同一空气中频率加倍至 1000 Hz,波长会减半至 0.34 m,因为波速由介质固定。

常见错误与考查方式

命题者设下的陷阱是单位不一致:以厘米或毫米给出的波长必须先换算为米。例如 λ = 40 cm 应化为 0.40 m。

其他常见错误:该相乘时却相除(v = fλ 是乘积);以为在同一介质中频率越高传播越快(波速由介质固定,频率越高只是波长越短);以及混淆周期与频率。

计算 类题中须写出 v = fλ,带单位代入并注明答案单位。在 解释 类题中可能要说明为何在波速不变时频率升高波长变短。

定义 类题中,陈述波长与频率的含义。

来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)

作者 spmphysics.com.my 编辑团队.· 更新于 2026年9月5日

常见问题

考试会给这个公式吗?
不会。SPM 物理试卷不提供公式表,因此需要记住。
频率越高意味着波速越大吗?
在同一介质中不是。波速由介质决定(对声波而言由空气及其温度决定)。若介质不变,提高频率会使波长变短,使 v = fλ 保持不变。只有波进入不同介质时波速才会改变。
频率用什么单位,赫兹是什么?
频率以赫兹(Hz)为单位,1 Hz 表示每秒有一个完整波通过某点(1 Hz = 1 s⁻¹)。这就是 v = fλ 给出米每秒的原因:赫兹提供“每秒”,以米为单位的波长提供距离。
如何由波速和波长求频率?
把 v = fλ 变形为 f = v / λ。波速用 m s⁻¹、波长用米,然后相除。例如波速 v = 20 m s⁻¹、波长 λ = 0.5 m 的波,f = 20 / 0.5 = 40 Hz。

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