3.2 波的描述(第1课时) 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

第三章 机械波 第二节 波的描述（第1课时） 人教版（2019）选择性必修一 目录 一、波的图像 二、波长、频率和波速 三、波的传播方向和质点振动方向的判断 观察水波，可以看出波在空间、时间上具有周期性，我们能否用图像的方法来描述一列波呢？如果能，坐标轴表示的是什么物理量？ 新课导入 知识讲解 课堂小结 随堂练习 布置作业 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。 1、图像建立： 一、波的图像 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 波的图象表示法 用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置; 用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移 y 位移 x 平衡位置 正方向 负方向 O 1.拍照定格某一时刻绳上横波的照片，记录了绳上各质点在该时刻的具体位置。 2.横波中偏离平衡位置的位移方向向上为正值，则位移向下为负值 从波的图象上可获得的物理信息？ 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 (1)直接看出该时刻沿波的传播方向上各个质点的位移。(图线上各点的纵坐标表示的是各质点在该时刻的位移) 从波的图象上可获得的物理信息 (2)直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A,即波动图线上纵坐标最大的绝对值,即A=4cm（简谐横波在传播过程中，各质点的振幅都相同） (3)可以判断出沿传播方向上各质点在时刻的运动方向、加速度方向 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 2、波动和振动的图像的区别： 对这个质点录一段视频。 对所有质点拍一张照片。 振动图像表示一个质点在一段时间内偏离平衡位置的位移规律。 波动图像 振动图像 波动图像表示大量质点在某时刻时偏离平衡位置的位移规律。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 图 象 相同点 1、形状 2、纵坐标 不同点 1、研究对象 2、横坐标表示 3、读出的物理量 X t 0 振动图象 Y X 0 波的图象 1、图象形状都是正弦或余弦曲线 2、纵坐标都表示质点离开平衡位置的位移 某一质点（不同时刻） 一群质点（同一时刻） 横轴表时间 横轴表平衡位置 可直接读出周期 可直接读出波长 3、纵坐标的最大值都表示振幅 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 3、正弦波：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. （介质中各质点都在做简谐运动，且振幅均相同.） 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。 总结： 1.波形图表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移，振动图像则表示介质中“某一质点”在“各个时刻”的位移。 2.两个图像判断质点振动方向的方式不同，振动图像可通过下一个极短时间内质点位移的变化来确定质点的振动方向，而波形图则需根据波产生和传播的特点来判断。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 4.波的图像的基本应用： 求波在任意时刻的波形图 （1）描点法 先找出两点（平衡位置和波峰及波谷特殊点）并确定其运动方向；然后确定经△t时间内这两点所达到的位置；最后按正弦规律画出新的波形。 x/m y/m 0 1 2 3 4 v 画出再经t=T/4时的波形图 ． P ． P′ ． Q′ Q ● 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 （2）图象平移法 经过时间∆t ，波在传播方向上移动的距离∆x,把图象沿传播方向平移∆x=v∆t,即得到相对应的图象． O Y X 波的传播方向 ∆x=v∆t 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 (多选)根据图甲、乙所示，判断下列说法正确的是（ ） A.甲是振动图像，乙是波的图像 B.甲是波的图像，乙是振动图像 C.甲中A质点向下振动，乙中B时刻质点向下振动 D.甲中A质点向上振动，乙中B时刻质点向下振动 【学以致用】 答案：BD 随堂练习 新课导入 知识讲解 课堂小结 布置作业 二、波长、频率和波速 1. 波长：在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离，叫做波的波长。符号：λ ，单位：m “位移总相等” 的含义是“每时每刻位移大小方向都相同”，这两个质点的速度也总是相等的，相位也相同。 相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的； 相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 ①. 横波中相邻两个波峰（或波谷）之间的距离等于波长 ②.纵波中相邻两个密部（或疏部）之间的距离等于波长 λ λ 总结： 新课导入 知识讲解 随堂练习 课堂小结 布置作业 2