第三章 2 波的描述-2022-2023学年高二新教材物理选择性必修第一册【步步高】学习笔记（人教版）

第三章 BODEMIAOSHU 2 波的描述 梳理教材 夯实基础 / 探究重点 提升素养 / 课时对点练 1.理解波的图像的物理意义，能从波的图像中找出各物理量信息. 2.知道波的图像和振动图像的区别与联系. 3.掌握波长、频率和波速的关系，知道三者的决定因素并会进行 相关计算. 学习目标 内容索引 梳理教材　夯实基础 Part 1 探究重点　提升素养 Part 2 课时 对点练 Part 3 梳理教材　夯实基础 Part　1 1.波的图像的画法 (1)建立坐标系，描点 用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的_________，纵坐标y表示某一时刻各质点__________________.得到一系列坐标为(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，…的点. (2)连线 用一条_____的曲线把各点连接起来就是这一时刻_________，有时也称________. 一、波的图像 平衡位置 偏离平衡位置的位移 平滑 波的图像 波形图 2.正弦波(简谐波) (1)如果波的图像是_________，这样的波叫作正弦波，也叫______. (2)简谐波中各质点的振动是_________. 3.波形图与振动图像 (1)波形图表示介质中的“各个质点”在____________的位移. (2)振动图像表示介质中“某一质点”在____________的位移. 正弦曲线 简谐波 简谐运动 “某一时刻” “各个时刻” 1.波长λ (1)定义：在波的传播方向上，振动相位总是_____的两个_____质点间的距离. (2)特征 ①在横波中，两个相邻_____或两个相邻_____之间的距离等于波长. ②在纵波中，两个相邻_____或两个相邻_____之间的距离等于波长. 二、波长、频率和波速 2.周期T、频率f (1)周期(频率)：在波动中，各个质点的_________________也叫波的周期(或频率). 相同 相邻 波峰 波谷 密部 疏部 振动周期(或频率) (2)周期T和频率f的关系：f＝___. (3)波长与周期的关系：经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于_________. 3.波速 (1)定义：机械波在_____中的传播速度. (2)决定因素：由_____本身的性质决定，在不同的介质中，波速是_____ (选填“相同”或“不同”)的. (3)波长、周期、频率和波速的关系：v＝ ＝___. 一个波长 介质 介质 不同 λf 1.判断下列说法的正误. (1)波的图像反映的是某一时刻介质中各质点的位移情况.(　　) (2)由波的图像可以知道各质点振动的振幅.(　　) (3)在波的传播方向上位移始终相同的两质点间的距离等于波长.(　　) (4)机械波在介质中的传播速度取决于波源.(　　) (5)在不同时刻波的图像有可能完全相同.(　　) (6)根据v＝ 可知，机械波的波长越长，波速越大.(　　) × √ √ √ × 即学即用 × 2.一列简谐横波在某一时刻的波形图如图所示，由该图像可知该波的振幅为___ cm，波长为____ m；若该波波源的振动周期为T＝0.2 s，则该波的频率f＝____ Hz，波速v＝____ m/s. 返回 2 1.0 5.0 5.0 探究重点　提升素养 Part　2 一、波的图像 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐波在某一时刻的图像. (1)波的图像有什么特征？ 答案　是一条正弦曲线. 导学探究 导学探究 (2)此时刻P质点在向哪个方向运动？ 答案　此时P质点的速度方向沿y轴正方向. 导学探究 (3)由图像还可以读出哪些信息？ 答案　由波的图像还可以获得以下信息： ①可以直接看出该时刻各个质点的位移. ②可以直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A＝10 cm. ③可以判断出各个质点在该时刻的振动方向. ④可以直接读出波长λ＝4 m. 1.对波的图像的理解 (1)波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“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)简谐波的图像是正弦曲线，介质中的质点做简谐运动. 知识深化 知识深化 2.由波的图像获得的三点信息 (1)可以直接看出该时刻各个质点偏离平衡位置的位移. (2)可以直接看出该列波的波长及振幅. (3)若已知该波的传播方向，可以确定各质点的振动方向；或已知某质点的振动方向，可以确定该波的传播方向. 知识深化 3.波的图像的周期性 在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，一个周期内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，则波的图像也做周期性变化.传播过的区域，每经过一个周期，波的图像复原一次. 　(多选)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横