3.2 波的描述 课件-2023-2024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 我们可以用照象机把波的形状摄下来，就是按下快门瞬间各个质点离开各自平衡位置时的情形。我们就把这些质点连成曲线，就是该时刻的波的图象。 一、波的图像 Y 位移 X 平衡位置 O 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 正方向 负方向 描点法作图 3.波的图像的画法： 将某时刻各质点偏离平衡位置的位置（x，y）用光滑的曲线连接起来。 6.波的图像的物理意义 对横波而言图象反映了某时刻介质中各个质点在空间的实际分布情况。 反映某时刻各个质点偏离平衡位置的位移。反映了各个质点的位移随其平衡位置到原点距离变化的函数关系。 7.研究内容： 4.图象的特点：正弦曲线 5.简谐波：机械波的振源叫波源。当波源做简谐振动时，介质中其它质点也随振源作简谐振动，所形成的波的图象是正弦曲线。这是一种最基本、最简单的波，称为简谐波。 波的图像的特点 1.各个质点振动的最大位移都相同 2.波的图像的重复性，相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同 3.波的传播方向的双向性 x ｙ Ａ 练习１：下列四幅图中哪几幅表示振动图象 哪几幅表示波动图象 ？ AC BD 从波的图像上可获得哪些信息？ ⑴直接描述量： ①振幅A：图像的峰值。 ②波长λ：相邻两个波峰或波谷之间的距离。 x/m y/cm 5 -5 0 2 4 6 ③各个质点的位移：对应于图像上某一点的纵坐标y。 ⑵间接描述量： ①已知波传播方向可求各个质点的振动方向。反之亦然。 ④振动传播的距离：对应于图像中的横坐标变化量x 二、波长、频率和波速 例1.图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图试求出波形图上A、B、C、D四个质点的振动方向。 Y X O A B C D V V V V v 思考：如果这列波是向左传播的，则这四个质点的振动方向又如何？ 练习2．下图是一列波的图像。 （1）如果波沿着x轴的正方向传播，K、L、M三个质点，哪一个最先回到平衡位置？ （2）如果波沿着x轴的负方向传播，K、L、M三个质点，哪一个最先回到平衡位置？ ④波速：机械波在介质中传播的速度。 ③质点在一段时间内通过的路程和位移。 ②可判断质点的位移、加速度的大小和方向。 （1）波的频率与介质无关，只决定于波源的频率。 （2）波速由介质决定，同性质、不同频率的机械波在同种介质中的波速相同。 注意： 图线变化 物理意义 y/m x/m 图像 研究内容 研究对象 波的图像 振动图像 该质点位移随时间的变化规律 某时刻所有质点的空间分布规律 不同质点在同一时刻的位移 同一质点在不同时刻的位移 随时间推移图像延伸，但已有的图像形状不变 随时间推移图像沿传播方向平移 振幅、周期、不同时刻的位移 振幅、波长、此时各质点的位移 某一质点（不同时刻） 一群质点（同一时刻） 横坐标 表示时间 表示平衡位置 直接获得量 t/s T x/m λ 2T 三、时间图的确定方法 1.画波在任意时刻的波形图（图像平移法） 练习3：如图所示为一横波在t=0时刻的波形图， (1)若波向右传播，作出T/4后的波形图。 1 2 4 3 练习3：如图所示为一横波在t=0时刻的波形图， (2)若波向左传播，作出T/2后的波形图。 1 2 4 3 练习4.某一简谐横波在t＝0时刻的波形图如图的实线所示。若波向右传播，画出5T/4前的波的图像。 2.根据图像确定波传播的距离和时间 波向左传播，波形图如实线所示， 波形图如虚线所示，求由到波传播的距离和时间。 $$