波的描述课件-高二上学期物理人教版选择性

3.2.1波的描述PHYSICS新课导入问题：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。一、波的图像t=0：t=t0：t=2t0：t=3t0：t=4t0：t=5t0：思考1.这些图可以表示什么呢？一、波的图像1.定义：波的图像也称为波形图，如果波的图像是正弦曲线，这样的波叫正弦波，也叫简谐波。2.作图：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．一、波的图像波形图振动图像坐标研究对象研究内容图像变化波传播方向上所有质点某时刻各个质点的x分布规律位移、时间位移、平衡位置不同时刻、图像一般不同一个质点某质点x随t变化规律图像延续、形状不变如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图，由图像可知()A.质点b此时速度为零B.质点c此时受到的回复力沿－y方向C.质点d的振幅是2cmD.质点a再经过T/2通过的路程是4cm，偏离平衡位置的位移是4cmC一、波的图像二、波长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。2.单位：cm、m3.理解：①在一个周期内,波在介质中传播的距离为一个波长，波长反映了波在空间上的周期性，其大小由波源和介质决定②在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）间的距离等于波长

在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）间的距离等于波长

三、周期和频率1.定义:在波动中，各个质点的振动周期或频率是相同的，都等于波源的振动周期或频率，这个周期或频率也叫作波的周期或频率2.关系：3.决定因素：

机械波的周期（或频率）由波源决定，与介质无关。4.物理意义：每经历一个周期，波沿传播方向传播传播一个波长的距离四、波速

（2）公式：

（3）理解：①机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，在不同的介质中，波速是不同的。②同一列波在同一均匀介质中匀速传播④同一列波在不同的介质中，v不同，T相同，λ不同③一个周期内波传播了λ，质点振动了4A图3-2-15

BD

四、波速图为一列沿x轴正方向传播的简谐波在初始时刻的波形思考1.A质点下一时刻向什么方向振动？先振动的质点带动邻近的后振动质点，在质点A

附近图像上另找一点A′：若A′在A点下方，则A向下振，若A′在A点上方，则A向上振．带动法靠近波源一侧五、波形图的应用应用一：波的传播方向

质点的振动方向传播方向B′A′思考1.A质点的下一情况振动情况怎么看？图为一列沿x轴正方向传播的简谐波在初始时刻的波形（1）画出该简谐波经过极短一段时间后的波形图，作出微小时间Δt后的波形，再通过两波形曲线上的点来判定质点的运动情况.微平移法A′传播方向B′五、波形图的应用思考1.根据所学方法标出各质点振动方向。图为一列沿x轴正方向传播的简谐波在初始时刻的波形思考2.观察质点振动方向与波形图走向的联系？上坡上的质点向下振动，下坡上的质点向上振动简称：上坡下、下坡上爬坡法上坡下坡上坡传播方向五、波形图的应用思考1.观察两个箭头在波形图中的位置有什么特点？图为一列沿x轴正方向传播的简谐波在初始时刻的波形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同侧法传播方向五、波形图的应用例：一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是A.这列波的振幅为4cmB.这列波的周期为1sC.此时x=4m处的质点沿y轴负方向运动D.此时x=4m处的质点的加速度为0五、波形图的应用D练习：（多选）一列简谐横波沿x轴传播,周期为2s,t=0时刻的波形曲线如图所示,此时介质中质点b向y轴负方向运动,下列说法正确的是()A.该波的波速为1.0m/sB.该波沿x轴正方向传播C.t=0.25s时质点a和质点c的运动方向相反D.t=0.5s时介质中质点a向y轴负方向运动E.t=1.5s时介质中质点b的速率达到最大值五、波形图的应用ACD应用二：求波在任意时刻的波形图(1)描点法：操作：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/my/m01234v画出经t=T/4后的波形图．P．P′．