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。 波
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 / λλ = v / f
解题示例
常见陷阱
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。
在 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。
在 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)