第2课 波的描述 -【帮课堂】2023-2024学年高二物理同步学与练（人教版2019）

第2课 波的描述 ( 学习目标 ) 课程标准 学习目标 能用图像描述横波。理解波速、波长和频率的关系。 1．能区分波动图像与振动图像，会在横波的图像上找出波长、振幅，不要求用图像描述纵波。 2．知道波长、波速的含义。 3．知道波的周期和频率由波源决定，而波速与介质的性质有关。 4．能在具体情境中应用波速、频率（周期）、波长三者的关系分析解决问题。 ( 0 2 预习导学 ) （一）课前阅读： 波源、介质、横波、纵波 （二）基础梳理 一、波的图像 1、坐标轴：横轴表示各质点的 ，纵轴表示该时刻各质点的 . 2、物理意义：表示在波的传播方向上，某时刻各质点离开 的位移. 3、简谐波特点： 【概念衔接】简谐运动的图像、波源、介质、横波、纵波 【拓展补充】简谐波 【即学即练】1.一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位置。下列判断正确的是(　 ) A．该简谐横波沿x轴负方向传播 B．此时K质点沿y轴正方向运动 C．此时K质点的速度比L质点的小 D．此时K质点的加速度比L质点的小 2.如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为t＝0和t＝0.1 s时的波形图.已知平衡位置在x＝6 m处的质点，在0到0.1 s时间内运动方向不变.传播方向沿x轴________(填“正方向”或“负方向”). 【微点拨】可以从两个角度进行分析：质点振动角度、波形整体平移角度 二、波长、频率和波速 1．机械波的传播特点 ①介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和 的振动频率和周期相同. ②波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个 的距离，v＝ . 2.波长、波速、频率及其关系 (1)波长λ：在波的传播方向上，振动相位总是 的两个 质点间的距离. ①在横波中，两个 波峰(或波谷)间的距离等于 。 ②在纵波中，两个 密部(或疏部)中央间的距离等于 。 (2)波速v：波在介质中的传播速度，由 本身的性质决定. (3)频率f：由波源决定，等于波源的 . (4)波长、波速和频率的关系： . 【概念衔接】周期、同相质点、反相质点、全振动 【拓展补充】振动步调 【即学即练】1．一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知x＝λ处质点的振动方程为y＝Acos (t)，则t＝T时刻的波形图正确的是(　　) 2、（多选）某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近.该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s.下列说法正确的是(　　) A.该水面波的频率为6 Hz B.该水面波的波长为3 m C.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去 D.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 【微点拨】质点并不随波迁移 三、多解问题 1.波的周期性 (1)质点振动nT(n＝0,1,2,3，…)时，波形 . (2)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为nλ(n＝1,2,3，…)时，它们的振动步调总 ；当两质点平衡位置间的距离为(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)时，它们的振动步调总 . 2.波的传播方向与质点振动方向的互判 波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线 。 【拓展补充】1.波动问题多解的主要因素 (1)周期性 ①时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确。 ②空间周期性：波传播的距离Δx与波长λ的关系不明确。 (2)双向性 ①传播方向双向性：波的传播方向不确定。 ②振动方向双向性：质点振动方向不确定。 2.解决波的多解问题的思路 一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件关系的Δt或Δx，若此关系为时间，则t＝nT＋Δt(n＝0，1，2，…)；若此关系为距离，则x＝nλ＋Δx(n＝0，1，2，…)。 【即学即练】1、在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4 m的A、B两点，如图甲、乙分别是A、B两质点的振动图象.已知该波波长大于2 m，求这列波可能的波速. 2、在平静的介质中，从波源O发出的一列简谐横波沿x轴正方向传播，t1秒时刻的波形用实线表示，t2秒(t2>t1)时刻的波形用虚线表示。介质中的质点Q位于x＝18 m处，则下列说法正确的是(　 ) A．该简谐横波的波长可能为6 m B．该波的波速大小一定为 m/s C．在t1秒时刻至t2秒时刻这段时间内，介质