内容正文:
第三章
机械波
第二节 机械波的描述
选择性必修第一册
南方凤凰台 5A新学案 · 物理 YJ
1
核心
目标 1.能用描点法作波的图像,理解波的图像的物理意义.能判定波的传播方向与质点振动方向.
2.理解波长、频率和波速的物理意义及其关系,并会应用这一关系式进行计算和分析问题.
必备知识 • 记忆理解
1. 图像的建立:如图所示,横坐标x对应在波的传播
方向上各质点的___________,纵坐标y对应某一时刻各质点偏离平衡位置的位移,在xOy平面上,画出各点(x,y),用_____________把各点连接起来就得到了波的图像.
2. 图像描述的内容:波的图像描述的是某一时刻,沿波的传播方向的各个质点离开___________的位移.
3. 简谐波:波形图像是___________,这样的波叫作_________,也称为简谐波.简谐波在传播时,介质中各质点在做___________.
平衡位置
1
机械波的图像
平滑的曲线
平衡位置
正弦曲线
正弦波
简谐运动
要点梳理
必备知识•记忆理解
2
描述机械波的物理量
1. 波长
(1) 定义:在波的传播方向上,___________总是相同的两个_______质点间的距离,通常用λ表示.
(2) 特征:在横波中,两个___________或两个___________之间的距离等于波长.在纵波中,两个___________或两个___________之间的距离等于波长.
振动相位
相邻
相邻波峰
相邻波谷
相邻疏部
相邻密部
要点梳理
必备知识•记忆理解
2. 周期、频率
(1) 规律:在波动中,各个质点的振动周期或频率是_________,都等于_______的振动周期或频率.
(2) 决定因素:波的周期或频率由_______的周期或频率决定.
(3) 时空的对应性:在一个周期的时间内,振动在介质中传播的距离等于___________.
相同的
波源
波源
一个波长
倒数
要点梳理
必备知识•记忆理解
3. 波速
(1) 定义:波速是指波在介质中_______的速度.机械波在同一均匀介质中_______传播,波的传播距离s与波速v之间的关系为________.
(3) 决定因素:机械波在介质中的传播速度由_______本身的性质决定,在不同的介质中,波速一般_______,与波的频率、波长等无关.
(4) 决定波长的因素:波长由_______和_______共同决定.
传播
匀速
s=vt
λf
介质
不同
波速
频率
要点梳理
必备知识•记忆理解
解析:机械波的振幅与波源有关,与介质无关,A错误;机械波的传播速度与波源无关,与介质有关,B错误;机械波的传播速度由介质本身的性质决定,C正确;形成纵波的质点,不随波一起发生迁移,D错误.
1. (2023·徐闻期末)下列说法中正确的是 ( )
A. 机械波的振幅与介质有关,与波源无关
B. 机械波的传播速度与波源有关,与介质无关
C. 机械波的传播速度由介质本身的性质决定
D. 形成纵波的质点,随波一起发生迁移
C
基础内化
必备知识•记忆理解
2. (2022·广东普通高中期末)在静止的湖面上小明和小刚分别划着两艘小船,有一列水波从小明的船传向小刚的船,两人停止划船两船均上下浮动,某时刻形成如图所示波形图,两船分别位于波峰P点和波谷Q点,P点船经5 s到波谷,则
( )
A. 这列波是纵波
B. 这列波的波长为30 m
C. 这列波的波速为6 m/s
D. 两船不可能同时位于平衡位置
C
基础内化
必备知识•记忆理解
基础内化
必备知识•记忆理解
重难突破 • 学会应用
11
1
波的图像的理解
1. 对波的图像的理解
(1) 波的图像是某一时刻介质中___________运动情况的“定格”.可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”.
(2) 横波的图像形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似,波形中的波峰即图像中的位移正向的最大值,波谷即图像中的位移负向的最大值,波形中通过平衡位置的质点在图像中也恰处于平衡位置.
各个质点
各个击破
重难突破•学会应用
2. 由波的图像获得的三点信息
(1) 可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移.
(2) 可以直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A及波长λ.
(3) 若已知该波的传播方向,可以确定各质点的振动方向;若已知某质点的振动方向,可以确定该波的传播方向.
3. 波的周期性是指波在_______上的周期性和_______上的周期性:在波的传播过程中,各质点都在各自的___________附近振动,不同时刻质点的位移不同,则不同时刻波的图像不同.质点的振动位移做周期性变化,则波的图