3.2.1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

波的描述 第一节 知识点： 1、波的图像（基础） 2、波的传播方向与质点的振动方向（重点） 3、波长、频率和波速之间的关系（基础） 4、波形图与振动图相结合 5、波的多解问题（难点） 波的描述 快做笔记！ Y 位移 （一）波的图象表示法 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 O 一、波的图像 波的图像 5.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. 一、波的图像 3.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。 波的图像是在波的传播方向上介质中各振动质点的连线在某一时刻的波形． 4.波的图象也称波形图或波形曲线． 波的图像 典例：如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，质点在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，t=0时刻质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T，经过四分之一周期，质点6开始运动，此时质点1已发生的位移为s。下列判断正确的是（　　） B 常用方法： （1）带动法 （2）同侧法 若已知波的传播方向，如何判断质点的振动方向？或已知质点的振动方向，如何判断波的传播方向呢？ 二、波的图像的应用 Y X O 传播方向 波的传播方向与质点的振动方向 带动法：先振动的质点带动邻近的后振动质点，在质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点P′，若P′在P点上方，则P向上振动，若P′在下方，则P向下振动． 波的传播方向与质点的振动方向 在波的图像上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿水平方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧。 同侧法 Y X O 传播方向 v v 二、波的图像的应用 波的传播方向与质点的振动方向 典例：如图所示为一列向右传播的简谐波的波形图，求：图中A、B、C、D、E各质点的振动情况 A：向下振动 B：向上振动 C：向上振动 D：向下振动 E：向下振动 v 如果这列波是向左传播的，则这五个质点的振动方向又如何？ 波长: 在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离，叫做波的波长。 想一想，为什么要强调“相邻”两个字？ 在横波中，两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离等于波长。 在纵波中，两个相邻的密部 (或疏部)之间的距离等于波长。 波长、频率和波速之间的关系 10 1.波源质点振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率） 2.几点说明 (1)波的周期（或频率）由波源决定，与传播波的介质无关。 (2)每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个波长的距离。 (3)每经历一个周期，原有的波形图不改变。 波长、频率和波速之间的关系 11 ｘ ｙ ｏ 波以一定的速度（波速v）向前传播。在单位时间内某一波峰或波谷（疏部和密部）向前移动的距离，等于波速. ｔ时刻的波形 △x ｔ＋△ｔ 时刻波形 波长、频率和波速之间的关系 3.说明: (1)波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同。 2.物理意义：反映振动在介质中传播的快慢程度. 1.公式： (2)波从一种介质进入另一种介质，周期不变，波长和波速均发生变化； 波长、频率和波速之间的关系 （3）在同种均匀介质中，波是匀速传播的 13 图 象 相同点 1.形状 2.纵坐标 不同点 1.研究对象 2.横坐标表示 3.读出的物理量 X t 0 振动图象 Y X 0 波的图象 1.图象形状都是正弦或余弦曲线 2.纵坐标都表示质点离开平衡位置的位移 1.某一质点（不同时刻） 一群质点（同一时刻） 2.横轴表时间 横轴表平衡位置 3.可直接读出周期 可直接读出波长 3.纵坐标的最大值都表示振幅 波的图象与振动图象的区别 制作人：方朝阳 $