3.2.1 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

3.2波的描述 第1课时 第三章 机械波 选择性必修第一册 2025届高二物理组制 观察水波 问题： 我们能否用图像来描述波呢？ 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 问题： 我们用什么样的图像来描述波呢？ 简谐运动是单个质点的运动情况，用x-t图像可以很方便的描述质点在任意时刻的位移。 机械波却是很多质点的运动，在同一时刻各个质点的位移都不尽相同，不方便使用x-t图像来描述。 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 一、波的图像 观察绳波照片 它记录了绳上各质点在该时刻的具体位置 如果用横坐标x表示在波的传播方向上绳中各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻绳中各质点偏离平衡位置的位移。 把平衡时位于x1，x2，x3，…的质点的位移y1，y2，y3，…画在Oxy坐标平面内，得到一系列坐标为（x1，y1），（x2，y2），（x3，y3），…的点，这些点的集合就是这一时刻波的图像。 y x O 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 一、波的图像 波的图像又称为波形图 3.简谐波定义：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。简谐波是一种最基本、最简单的波。 1.物理意义：反映某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移. 2.注意：在波的图像中，每一个质点都只在自己的平衡位置附近振动，而不会随波的传播向远处迁移。 y x O 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 二、波长、频率和波速 观察： 质点1和质点13的振动情况。 1.波长定义：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，叫作波长。用λ表示。 y x O λ λ λ 相邻两个波峰（波谷）或相邻两个密部（疏部）之间的距离等于波长 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 二、波长、频率和波速 （1）这两点对平衡位置的位移的大小和方向总保持相同。 （2）这两点速度大小和方向总保持相同。 所以：这两点振动步调总保持相同。 在波动中，相隔等于波长的两个点的振动特点： 观察： (1)相隔λ整数倍的两个质点的步调总是相同 (2)相隔λ/2的两个质点的步调总是相反 (3)相隔λ/2的奇数倍两个质点的步调总是相反 引申： 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 二、波长、频率和波速 2.周期（频率）定义： 介质中各质点振动的周期（频率）都等于波源的振动周期（频率），我们把这个周期（频率）叫做波的周期（频率）。 频率通常用字母f表示，单位是Hz．周期通常用字母T表示，单位是s． 几点说明： (1)波的周期（或频率）应由波源决定，与传播波的介质无关。 (3)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。 (2)每经历一个周期，原有的波形图不改变。 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 二、波长、频率和波速 3、几点说明 (2)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的。 (3)要区分波速与质点振动速度的含义。 (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。 物理意义:反映振动在介质中传播的快慢程度. 3.波速定义：单位时间内振动所传播的距离叫做波速。 公式:v= = =λf 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 二、波长、频率和波速 (1)波速的大小由介质的性质决定，与波的频率、质点的振幅无关。 v= =λf 波长、频率和波速之间的关系 （2）波的频率只取决于波源，与波速、波长无关。波在传播过程中、从一种介质进入另一种介质时频率不变。 （3）波长则决定于波速和频率。波从一种介质进入另一种介质波速发生变化，频率不变，波长发生变化；波在同一均匀介质中传播，v不变，当频率发生变化，波长也发生变化。 新课导入 知识讲解 随堂练习 拓展延伸 课堂小结 布置作业 新课导入 知识讲解 【典例1】(多选)关于波长,下列说法正确的是 (　　) A.在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长 B.在一个周期内某个质点所走过的路程等于波长 C.在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长 D.在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长 解析:在波动中,对平衡位置的位移总是相同的两个相邻质点间的距离等于波长,在一个周期内,振动在介质中的传播距离等于一个波长,故选项A、C正确;在波传播过程中,质点只是上下振动,一个周期内某个质点所走过的路程等于4A,故选项B错误;在波的传播方向