3.2 波的描述-【物理优课PPT】高中物理选择性必修第一册同步PPT课件（人教版2019）

Mechanical wave 授课老师：物理优课PPT 人教版（2019） 高中物理 选择性必修第一册 第三章：机械波 Mechanical wave 授课老师：物理优课PPT 1 一、教学目标 (1) 能用描点法作横波的图像，理解波的图像的物理意义。 (2) 理解波长、频率和波速的意义及其关系。 (3) 能判断波的传播方向和质点的振动方向。 目 录 一、波的图像 二、波的图像的应用 三、波长（λ） 四、周期（T）、频率（f） 五、波速（v） 六、波的多解问题 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？ 课堂引入 一、波的图像 我们可以用照相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 （一）波的图象表示法 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 X 平衡位置 正方向 负方向 O 一、波的图像 5.简谐波：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。 （1）简谐运动在介质中传播形成简谐波。 （2）简谐波是一种最基本、最简单的波。 3.图像的物理意义：波的图像表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移。 波的图像是在波的传播方向上介质中各振动质点的连线在某一时刻的波形。 4.波的图象也称波形图或波形曲线。 目 录 一、波的图像 二、波的图像的应用 三、波长（λ） 四、周期（T）、频率（f） 五、波速（v） 六、波的多解问题 Y X O 二、波的图像的应用 若已知波的传播方向，如何判断质点的振动方向？或已知质点的振动方向，如何判断波的传播方向呢？ 传播方向 常用方法 （1）质点带动法（2）图象平移法 （3）上下坡法 （4）三角形法 （5）同侧法 二、波的图像的应用 （1）质点带动法 Y X O P Q 先振动的质点带动邻近的后振动质点，在质点 P 靠近波源一方附近的图像上另找一点 P′，若 P′ 在 P点下方，则 P 向下振动，若 P ′在上方，则 P 向上振动。 Pˊ Qˊ 传播方向 二、波的图像的应用 （2）图象微平移法 将波形图沿传播方向进行微小平移，再由 x 轴上某一位置的两波形曲线上的点来判定。 O x/m y/cm 传播方向 波源 a b c d e f g 从波源沿传播方向看：上坡下，下坡上 二、波的图像的应用 （2）图象平移法 O x/m y/cm 传播方向 a b c d e f g 从波源沿传播方向看：上坡下，下坡上 波源 二、波的图像的应用 （3）上下坡法 Y X O 上坡 下坡 上坡 判断方法：上坡上的质点向下振动，下坡上的质点向上振动 传播方向 简称： “上坡下、 下坡上” 13 二、波的图像的应用 （4）三角形法 Y X O 波的传播方向 质点的振动方 质点的振动方向向上或向下 传播方向 三角形顶部表示波峰或波谷 14 二、波的图像的应用 （5）同侧法 在波的图像上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿水平方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧。 Y X O v v 传播方向 15 二、波的图像的应用 从波的图象上可获得的信息 A y / m x /m 1 2 3 4 5 6 7 8 0 B 0.10 A v a v 1.质点的位移； 2.各个质点的振幅A ; 3.能根据波的传播方向判断各个质点在该时刻的运动方向、加速度方向及其变化情况； 4.可以画出另一时刻的波形图。 16 聆听与思考 视频中提到了次声波的那些基本物理属性？ 次声波的三个基本物理属性：波长、频率和波速。 17 目 录 一、波的图像 二、波的图像的应用 三、波长（λ） 四、周期（T）、频率（f） 五、波速（v） 六、波的多解问题 三、波长（λ） 1.定义: 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。 在横波中，两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离等于波长。 在纵波中，两个相邻的密部 (或疏部)之间的距离等于波长。 想一想，为什么要强调“相邻”两个字？ 19 三、波长（λ） 2.观察与思考：在波动中，相隔等于波长的两个点的振动特点？ （1）对平衡位置的位移的大小和方向总保持相同 （2）速度大小和方向总保持相同 （3）振动步调总保持相同 拓展：相隔 λ/2 的奇数倍两个质点的步调总是相反 20 三、波长（λ） 3.知识与规律： （1）同相点：相距为整数个波长 (nλ) 的两质点的振动完全相同，称同相点 （2）反相点：相距为半波长的奇数倍 (2n+1)λ