3.2 机械波的描述 课件-2024-2025学年高二上学期物理沪科版（2020）选择性必修第一册

3.2 机械波的描述 海啸不是简单的横波，而是一种复杂的机械波。 一、怎样描述机械波？ 波的图像 一、怎样描述机械波？ 波的图像 （1）坐标轴 横轴x：各质点的平衡位置 纵轴y：某一时刻各质点偏离平衡位置的位移 (2)意义 反映同一时刻不同质点偏离平衡位置的位移 x/cm y/cm 巩固 提高 关于机械波的说法，下列正确的是（ ） A 介质中的质点随波一起向前运动，同时传播能量和信息 B 振动有先后，各质点起始振动方向不一定相同 C 波的图像表示各个时刻某一质点的位移 D 波的图像表示某一时刻各个质点的位移 D 一、怎样描述机械波？ 描述波的物理量 （1）频率 介质中任一质点在单位时间内完成的全振动的次数，符号f，单位为Hz，标量。 （2）周期 介质中任一质点完成一次全振动需要的时间，符号T，单位为s，标量。 波的频率决定于波源的振动频率，且同一波源发出的波在不同介质中频率保持不变。 一、怎样描述机械波？ 描述波的物理量 （3）振幅 介质质点偏离平衡位置的最大距离，符号用A表示，单位为m，是标量。 （4）波长 定义：在一列波中，偏离平衡位置的位移和速度总是相同的两个相邻质点间的距离。 符号及单位： （m） 特点：标量 A B C D E F 一、怎样描述机械波？ 思考 波长如何确定？ 1、波长即为相邻两个波峰或相邻两个波谷之间的距离。 2、波长也等于经过一个周期，振动在介质中传播的距离 巩固 提高 已知一横波某时刻波形如图所示，波的传播方向向右，该时刻波恰好传到质点P，质点P振动频率为5Hz，质点Q的振幅为10cm。 （1）请判断波的波长、频率、周期和振幅？ （2）请判断质点Q此时刻的振动方向？ （3）请判断波源的起始振动方向？ 一、怎样描述机械波？ 伏地听声 一、怎样描述机械波？ 描述波的物理量 （4）波速 定义：单位时间内波在介质中传播的距离 符号及单位：v/(m/s） 特点：矢量 波在介质中的传播速度由介质决定 自主活动 请你推出波速和波长、频率的关系 频率和周期由波源决定 波速与介质的性质有关 波长由介质和波源共同决定 巩固 提高 设空气中某列波的周期是1ms（1ms=1×10-3s），空气中的声速是340m/s，水中的声速是1500m/s。则： （1）这列声波的频率和波长是多少？ （2）如果这列声波在水中传播，它的频率和波长如何变化？ 拓展 联想 当波源运动速度接近波速时，波源的运动会受到很大的阻力 如果波源的速度超过波的速度，在波的前列就会产生冲击波 如图所示一列波在某时刻的波形，已知该波的波速v=20m/s且波的传播方向向右，该时刻波刚好传到x=6m处的质点。 （1）经过3/4周期时，介质质点B偏离平衡位置的位移； （2）你能画出经过3/4周期时波的图像吗？ （3）那么，经过一个周期时波的图像呢？ 3/4周期内：波形沿波传播方向平移距离S1=3/4 （波形平移法） 机械波属于周期运动 如图所示一列波在某时刻的波形，已知该波的波速v=20m/s且波的传播方向向右，该时刻波刚好传到x=6m处的质点。 （2）从该时刻算起，x=8m处的质点C第一次到达波峰的时间。 巩固 提高 图中的实线是一列横波在某一时刻的波形图、经过0.5s后，其波形如图中虚线所示、已知波是向左传播，且该波的周期T大于0.5s，则该波的波速多大？波的周期是多大？ 巩固 提高 图中的实线是一列横波在某一时刻的波形图、经过0.5s后，其波形如图中虚线所示、已知波是向右传播，且该波的周期T大于0.5s，则该波的波速多大？波的周期是多大？ 思考 升华 图中的实线是一列横波在某一时刻的波形图。经过0.5s后，其波形如图中虚线所示。求：该波的波速多大？波的周期是多大？ 课堂小结 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$