2.1 波的形成和描述 学案-福建省莆田第二中学2020-2021学年高二物理鲁科版选修3-4

第1节　波的形成和描述 学案 学习目标： 1.理解机械波的形成和传播．　 2.知道什么是横波、纵波．　 3.掌握波的图像的意义和应用，能够区分波动图像和振动图像．　 4.掌握波长、频率、波速的关系及应用． 基础知识： 一、波的形成与传播 1．定义： 机械振动在介质中传播，形成了机械波．简称波。 2．产生条件： (1)波源：做机械振动的物体． (2)介质：能传播波的物质． 3．传播特点： 机械波传播时，介质并不随波前进，传播的只是机械振动这种运动形式及其能量． 二、波的分类 定义 标识性物理量 实物波形 横 波 质点的振动方向与波的传播方向垂直的波 (1)波峰：凸起的最高处 (2)波谷：凹下的最低处 绳上形成横波 纵 波 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波 (1)密部：质点分布最密的地方 (2)疏部：质点分布最疏的地方 弹簧上形成纵波 三、波的描述 1．波的图像描述 (1)波形：在绳子波动的某个时刻拍下照片，就能得到该时刻的波形（波形曲线）． (2)图像：在波形上添加一个坐标系，就可以得到该时刻这个波的图像．用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移． (3)简谐波：介质中各质点做简谐运动，波形曲线是正弦(或余弦)曲线． (4)波的图像的物理意义：波的图像描述的是某一时刻各个质点对平衡位置的位移． 2．波的特征 (1)波的周期和频率：质点完成一次全振动的时间叫作周期，用T表示．介质中的质点每秒完成全振动的次数叫作波的频率，用f表示．两者的关系：T＝. (2)波长：在波动中，沿着波的传播方向，两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向总是相同的质点间的距离，叫波长，用λ表示． (3)波速：将振动传播的距离与传播时间之比称为波速，波在介质中的传播是匀速传播，波速公式为v＝λ/T或v＝λf. 重难点理解： 一、波的形成和传播 1.机械波的形成 2．机械波的特点 (1)机械波传播的是振动形式、能量和信息，介质中各质点本身并不随波传播而迁移，而是在各自的平衡位置附近振动． (2)由于波的形成实际上是从波源开始依次带动介质中的各个质点参与振动，所以各个质点都在做受迫振动，因此各个质点振动的周期(频率)与波源的周期(频率)相同． (3)在不考虑能量损失时，各质点振动的振幅相同，各质点的起振方向都与