波的形成和描述高二上学期物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

第三章机械波2.1简谐运动简谐运动之3.1机械波的形成和描述2.1简谐运动简谐运动之1.机械振动在介质中的传播形成的波称为机械波，简称波2.产生的条件：波源和介质一.波的形成与传播波是怎样形成的，又是怎样在介质中传播的？2.1简谐运动简谐运动之通过观看视频解决以下问题：1.波的形成中，研究的对象是什么？大量的质点2.研究对象之间的相互作用3.除波源外其他质点的运动性质是什么？受迫振动弹力4.各质点的运动关系靠后的质点，运动滞后5.波形是如何形成的？错落有致6.波向前传播的是什么？振动的形式振动的能量7.综上所述，波的形成过程：波源振动，由于质点间的相互作用，带动相邻的质点振动，依次向后带动，靠后的质点，运动滞后，形成错落有致的波形。但质点不随波迁移，仅在平衡位置振动。2.1简谐运动简谐运动之3.波的传播特点：①各质点跟随振源做受迫振动，各质点周期、频率、起振方向均与振源相同。但不同步。②机械波传播能量和振动形式。③相对振源靠前的质点驱动后面的质点振动，可根据前一质点位置确定质点振动方向（带动法）。④有波一定有振动，有振动不一定有波二、横波和纵波1、横波①特征：②波形特点：凹凸相间的波纹③波峰与波谷：凸起部分的最高点叫做波峰凹下部分的最低点叫波谷质点的振动方向与波的传播方向垂直二、横波和纵波2、纵波①特征：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。②波形特点：质点分布较稀的部分叫疏部，质点分布较密的部分叫密部。纵波能在所有物质中传播二、横波和纵波3、横波与纵波的比较（1）质点的振动方向与波的传播方向的关系不同;（2）传播介质不同：横波只能在固体介质中传播；纵波在固体、液体和气体中均能传播；（3）特征不同：横波中交替、间隔出现波峰和波谷；纵波中交替、间隔出现密部和疏部。二、横波和纵波例1、（单选）关于机械波，下列说法中正确的是()A．机械波的振幅与波源振动的振幅不相等B．在波的传播过程中，介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C．在波的传播过程中，介质中质点的振动速度等于波的传播速度D．在机械波的传播过程中，离波源越远的质点振动的周期越大B波的图形由来各质点在某时刻的“集体照”1.波的形成特点：带动、滞后、重复2.波的传播特点：传播了波的振动形式和能量，质点只振动不迁移波的图像：描述某一时刻各质点的振动情况各质点的位移各质点的平衡位置波形图为正弦曲线的波则为简谐波，则波源和各个质点的振动一定是简谐运动三.波的描述横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。1.定义:

在波动中，对平衡位置的位移和振动方向总是相同的两个相邻质点间的距离，叫做波的波长。想一想，为什么要强调“相邻”两个字？相邻波峰/波谷间的距离相邻密部/梳部的距离波长（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/2的两质点的振动完全相反，称反相点。周期（T）、频率（f）(1)波的周期（或频率）应由波源决定，与传播波的介质无关。(2)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.几点说明波的周期和频率：等于波源的周期和频率，波源每做一次全振动，介质中刚好形成一个完整的波形传播出去。波速（v）波速：波在均匀介质中匀速传播，注：①该式为关系式，不是决定式，波速由介质本身决定！

同种波在不同介质中波速不同，不同频率波在同种介质中波速相同。②当一列波由一种介质进入另一种介质时，频率不变，

波速变化，引起波长变化，波长则由v和f决定。③一个周期内，波传播的距离为，质点的路程为4A。4、由波的图象上可获得的信息：Ay

/mx

/m123456780B0.10AVav（2）该时刻沿波的传播方向上各个质点的位移和振幅；（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；（1）直接读出波长，若已知波速，课计算出T，f，四.波的应用1波的传播方向质点的振动方向YXO波的传播方向（1）带动法先振动的质点带动后振动的质点YXO波的传播方向上坡下坡上坡（2）上下坡法判断方法：上坡的质点向下振动，下坡的质点向上振动（3）同侧法0x/cmy/cmvABCD质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧。1.如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图试求出波形图上A、B、C、D四个质点的振动方向YXO波的传播方向ABCDVVVV上坡下，下坡上练习已知波的传播方向各质点的振动方向2、如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图形上某点的振动方向如图所示。试求这列波的传播方向YXOV答案：向左传播如果这个质点的振动方向向上，则波的传播方向又如何？如果已知这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？练习波的传播方向已知各质点的振动方向y/mx/mAO-A1234试画出再经过T/4、3T/4和5T/4时的波形图特殊点法平移法3、画任意时刻的波形图波向左传播，画出T/4的波形图试画出再此时刻前T/4的波形图平移规律：波右传，求前左移，求后右移；波左传，求前右移，求后左移。4、t=0时的波形图如图，已