3.2 波的描述课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

1.机械波如何产生？ 2.机械波如何传播？ 3.机械波的分类？每个类别有什么特点？ 如何描述机械波？ 机械波 波源（机械振动）+介质 弹力 前质点带动后质点，受迫振动 类别 质点振动方向和波传播方向 特点 横波 垂直 波峰、波谷 纵波 在同一直线上 密部、疏部 弹簧产生什么波？ 练习、（多选）简谐横波某时刻的波形图如图所示，由图可知（　　） A．若质点a向下运动，则波是从左向右传播的 B．若质点b向上运动，则波是从左向右传播的 C．若波从右向左传播，则质点c向上运动 D．若波从右向左传播，则质点d向左运动 BC 课堂练习 练习、如图所示为一横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A 正向上运动，如图中箭头所示，由此可判断此横波( ) A.向右传播，且此时质点B正减速运动 B.向右传播，且此时质点C位移正增大 C.向左传播，且此时质点D加速度正减小D.向左传播，且此时质点E势能正减小 C 练习、（2022·四川省绵阳南山中学高二阶段练习）一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向y轴负方向，则（　　） A．此波向x轴正方向传播 B．质点C将比质点B先回到平衡位置 C．质点C此时向y轴正方向运动 D．质点E的振幅为零 B 1.理解波的图像及其意义，知道波的图像的横、纵坐标代表物理量。 2.知道简谐波的定义及其特点，能在波形图像中获得质点对应的物理量 3.可以根据某一时刻波的图像和传播方向确定下一时刻的波形图。 4.理解振动图像和波形图的区别与联系 5.理解波长、频率、波速的意义及其关系，并会应用 【学习目标】 3.2 波的描述 Y 位移 X 平衡位置 正方向 负方向 O 一、波的图像 该时刻的波的图象 1、波的图象表示法 （1）用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移 （2）用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置 波的图像是“毕业照”反映的是一群同学毕业时的瞬间形象 2、图像的物理意义：波的图像表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移。 3、波的图象也称波形图、波形曲线、波动图像． 4、简谐波：如果波的图像是正弦曲线，这样的波叫作正弦波，也叫简谐波。 （1）简谐运动在介质中传播形成简谐波. （2）简谐波是一种最基本、最简单的波. 质点的振动图像与波动图像的比较 振动图像 波动图像 研究对象 研究内容 图线 物理意义 单一振动质点 沿波传播方向的所有质点 一质点的位移随时间变化规律 某时刻所有质点的空间分布规律 一质点在各个时刻的位移 各质点在某时刻的位移 x/cm t/s O y/cm x/cm O 录像带 照片 介质的质点做简谐运动 介质中传播正弦波(简谐波) x /cm y /cm 0 v → 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 定义：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离 1.波长（λ） 二、描述波的物理量 ①同一时刻相对平衡位置的位移大小与方向总是相同； (2)相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。 (1)相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的； ②同一时刻，速度、位移相同 3.周期(T) 频率(f) 受迫振动 T波源=T质点=T波 波源决定波的周期、频率 f波源=f质点=f波 经过1个周期的时间，波沿传播方向前进多少距离? 2.振幅（A） 波在y轴上的变化范围： 波的振幅=质点振幅 4、波速（v） （1）定义：单位时间内振动所传播的距离，波向前传播的速度。 质点之间的弹力 介质 波速 介质决定波速 适用于一切波 举例：声速 0 ℃时几种介质中的声速v( m · s-1 ) 空气 水 铜 铁 玻璃 松木 软木 橡胶 332 1450 3800 4900 5000~6000 3320 430~530 30~50 声速也受温度影响 （2）公式： （3）单位： m/s 温度！！！ 15 思考：当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期、频率、波长如何变化？ 介质决定波速 波源决定波的周期、频率 波速、周期（频率）决定波长 周期、频率不变 波速变化 波长变化 波长、周期（频率）和波速的关系 深入理解 1、波速由介质决定，与波的频率、质点的振幅无关。 2、波的频率只取决于波源，与波速、波长无关。波在传播过程中、从一种介质进入另一种介质时频率不变 3、波长则决定于波速和周期。 4、波从一种介质进入另一种介质波速发生变化，周期不变，波长发生变化； 5、波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的波（电磁波、光波）也成立。 6、波速计算既可用 也可用 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