3.2波的描述—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册课件+素材

3.2波的描述 第三章 机械波 我们可以用照象机把波的形状摄下来，就是按下快门瞬间各个质点离开各自平衡位置时的情形。我们就把这些质点连成曲线，就是该时刻的波的图象。 Y 位移 1.用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置 2.用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移 X 平衡位置 正方向 负方向 3.在XOY坐标平面上画出某时刻各质点偏离平衡位置的位移 4.波的图象的画法： 将某时刻各质点偏离平衡位置的位移矢量的末端用光滑的曲线连接起来 一、波的图象 Y 位移 X 平衡位置 O ⑴定义：相邻的两个振动情况始终相同的质点间的距离。 ⑵横波中相邻两个波峰（或波谷）之间的距离 纵波中相邻两个密部（或疏部）之间的距离 二、波长λ 1.定义 单位时间内振动所传播的距离叫做波速 波形（如波峰、波谷；疏部、密部）向前平移的速度就等于波速。 2.公式 反映振动在介质中传播的快慢程度 3.物理意义 三、波速 波的周期（或频率）等于波源的振动周期（或频率）． 四、周期和频率 波长、周期（或频率）和波速的关系 波速由什么决定？ 频率由什么决定？ 波长由什么决定？ 介质 波源 五、波的图象的应用 1. 波的传播方向、波的图像和质点的振动方向之间的关系。 ⑴波的成因法 步骤1：明确波的传播方向，确定波源方位； 步骤2：在某质点P靠近波源一方（紧挨着P点）图像上找另外一点P′； 步骤3：若P′在P上方，则P′带动P向上运动；若P′在P下方，则P'带动P向下运动 x/m y/cm 5 -5 0 2 4 6 v ． P ． P′ ． Q′ ． Q 思考：如果已知P点的振动方向向下，判断波的传播方向． 前一质点依次带动后一质点延迟振动 先带后，后跟前,运动状态向后传。 五、波的图象的应用 1. 波的传播方向、波的图像和质点的振动方向之间的关系。 ⑵微平移法.作出经微小时间后的波形,就知道了各质点经过Δt时间达到的位置,运动方向就可确定. Y X O v 思考：如果已知P点的振动方向向下，判断波的传播方向． P 五、波的图象的应用 1. 波的传播方向、波的图像和质点的振动方向之间的关系。 ⑶三角形法。 Y X O 波的传播方向 波的传播方向 质点的振动方向 质点的振动方向向上或向下 三角形顶部表示波峰或波谷 1、图示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图试求出波形图上A、B、C、D四个质点的振动方向. Y X O A B C D V V V V 思考：如果这列波是向左传播的，则这四个质点的振动方向又如何？ v 题型1.已知波的传播方向和波形图判断质点的振动方向。 2、如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图形上某点的振动方向如图所示。试求这列波的传播方向. Y X O V 1.如果这个质点的振动方向向上，则波的传播方向又如何？ 2.如果已知这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？ 题型2. 已知波形和质点的振动方向判断波的传播方向。 v 五、波的图象的应用 先找出两点（平衡位置和波峰及波谷特殊点）并确定其运动方向；然后确定经△t时间内这两点所达到的位置；最后按正弦规律画出新的波形。 ⑴ 特殊点法 x/m y/m 0 1 2 3 4 v 画出再经t=T/4时的波形图 ． P ． P′ ． Q ． Q′ 2.求波在任意时刻的波形图 五、波的图象的应用 2.求波在任意时刻的波形图 ⑵图象平移法 经过时间 ，波在传播方向移动的距离 ,因此，把图象沿传播方向平移 即得到相对应的图象. x/m y/m 0 1 2 3 4 v 机械波的振动状态和波形以波速匀速传播。 波的图象与振动图象的比较 x t 0 都表示质点离开平衡位置的位移 y x 0 表示振幅或波幅 图线形状 相同点 不同点 振动图象 波动图象 纵坐标 纵坐标最大值 研究对象 物理意义 横坐标 图线变化 运动特点 不同时刻的一个质点 某一时刻介质中的各个质点 不同时刻的一个质点偏离平衡位置的位移 某一时刻的各个质点偏离平衡位置的位移 时间的延续,可求周期T 各质点平衡位置离波源的距离,可求波长λ 变加速运动,速度周期性变化 同种均匀介质中匀速运动 x t 0 y x 0 延伸 平移 放录像带 拍集体照 1、一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x＝0和x＝0.6 m处的两个质点A、B的振动图象如图所示.已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长. 2、如图所示，实线是某时刻的波形图象，虚线表示0.2 s后的波形图象，下列说法正确的是 A.若这列波向左传播，则可确定它传播的距离的大小 B.若这列波向右传播，则可求它的最大周期 C.若波速是35 m/s，则波的传播方向向右 D.不管波的传播方向如何，由图象都可以确定x＝