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愛迪生實驗課第 13 堂練習：波的傳播與週期波
本堂整理波的傳播、繩波、水波、橫波與縱波、波長、頻率、週期與波速。答題時先建立畫面：波把能量往前送，介質中的點只在原處附近振動，不會跟著波一路搬家。
愛迪生實驗課第 13 堂練習：波的傳播與週期波
我的課程探索段位與個人檔案學習目標
學習目標
1. 說明波會傳遞能量，不會把介質一路帶走。
2. 依介質振動方向與波前進方向，判斷橫波與縱波。
3. 能從波形圖讀出振幅、波長、波峰與波谷。
4. 能用 計算波速、頻率、波長與週期。
觀念
觀念一：波傳能量，不搬運介質
把水面上的落葉想成浮標：水波經過時，落葉上下晃動，但不會被每一道波直接推到岸邊。波像球場上的人浪，動作一格一格傳出去，能量傳走了，人沒有跟著跑。水波、繩波、聲波都需要介質，是力學波；光與無線電波不需要介質。
波與介質 例題 1
下列何者不需要介質也能傳播？
介質是否跟著波前進 例題 2
平靜湖面上有一片落葉，遠處石頭落水後產生水波向外傳到落葉處。落葉最合理的運動情形為何？
波傳播與能量 例題 3
小船停在湖面，遠處風造成水波通過小船。下列敘述何者最合理？
觀念
觀念二：橫波與縱波
橫波看方向是否垂直：繩波向右前進，繩上的點上下振動，振動方向和前進方向垂直，就是橫波。縱波像彈簧被前後推拉，疏密區沿著波前進方向傳遞，介質振動方向和前進方向平行。不要把『波形看起來上下起伏』和『介質真的往哪裡振動』混淆。
圖示
圖：橫波與縱波的方向比較
橫波判斷 例題 1
如圖甲、乙為兩種波動示意。哪一個較符合橫波？
縱波判斷 例題 2
彈簧沿左右方向被推拉後，疏密區也沿左右方向傳遞。此波最適合稱為什麼？
橫縱波綜合 例題 3
下列關於波的分類，何者正確？
觀念
觀念三：從圖讀波長、振幅、頻率
波形圖先找水平和垂直：相鄰兩個波峰的水平距離是波長 ；平衡位置到波峰的垂直距離是振幅 。頻率 是每秒振動幾次，週期 是振動一次花多久，兩者互為倒數：。同一介質中波速固定時，頻率變高，波長會變短。
圖示
圖：波長與振幅
波長讀圖 例題 1
如圖，水平刻度標出的距離代表此繩波的哪一個量？
頻率比較 例題 2
如圖，甲、乙為同一條繩在相同緊繃程度下產生的波形。若兩波在繩上的波速相同，哪一個頻率較大？
週期與頻率 例題 3
某繩波每 0.25 秒完成一次振動，則其頻率為多少？
觀念
觀念四：波速公式
波速就是波形往前跑的速度。若一秒產生 個波，每個波長是 ，一秒就往前推進 個波長，所以 。若題目給週期，先用 ，或直接用 。計算前先統一單位，cm/s 與 m/s 不要混用。
波速公式 例題 1
一橫波頻率為 5 Hz，波長為 2 m，則波速為多少？
資料表算波速 例題 2
| 組別 | 10 秒內振動次數 | 相鄰波峰距離 | 介質條件 |
|---|---|---|---|
| 甲 | 20 次 | 30 cm | 同一條繩 |
| 乙 | 40 次 | 15 cm | 同一條繩 |
甲、乙為同一條繩上的兩次實驗，資料如表。下列敘述何者正確？
波到岸時間 例題 3
石頭落入湖中，水波波長 20 cm，頻率 2.5 Hz。若落水點距岸邊 7 m，水波約幾秒傳到岸邊？
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