高二物理波的图像及描述.ppt

第二、三节 波的图像及描述 复习提问： 1：产生机械波的条件是什么？ 2：机械波传播的实质是什么？ 3：机械波分哪二种？各有什么 特点？ Y 位移 一、波的图象 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 Y 位移 X 平衡位置 O 振动图象的画法 波的图象有时也称波形图简称波形 （1）如果波的图象是正弦曲线，这样的波叫做正弦波， 也叫简谐波 （2）介质中有正弦波传播时，介质的质点在做简谐振动 （3）简谐波是一种最基本、最简单的波. 二、波的图象的物理意义 1、波的图象的物理意义： 反映介质中各个质点某一时刻偏离平衡位置的位移 由波的图象的画法可以知道： 对横波而言图象反映了某时刻介质中各个质点 在空间的实际分布情况。 2、振动图象的物理意义： 反映某个质点不同时刻偏离平衡位置的位移 由振动图象的画法可以知道： 图象上的点并不表示做简谐运动的质点在空间的实际位置。 三、波的图象的应用(一) 题型之一： 波的传播方向、质点的振动方向以及波形图 三者知其二，而求其一。 题型之二： 求波在任意时刻的波形图 练习一： 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 Y X O 波的传播方向 A B C D V V V V 上坡下，下坡上 练习二： 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 Y X O V 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？ 练习三： 如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图 试画出再经过T/4、3T/4和5T/4时的波形图 Y X O 波的传播方向 练习四： 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。试画出再经过T/4、3T/4和 5T/4时的波形图 Y X O V 一、波长 定义定义：在波动中，振动：在波动中，振动相位总是相同相位总是相同的两个的两个相邻相邻质点间的质点间的 距离，叫做波长距离，叫做波长 说明：说明： 1.1.振动情况完全相同的两个质点位移总相等（大小、方向振动情况完全相同的两个质点位移总相等（大小、方向 ） 3.3.相距相距的整数倍的整数倍的两个质点振动步调总是一致的两个质点振动步调总是一致 4.4.相距相距/2/2的奇数倍的奇数倍的两个质点振动步调总是相反的两个质点振动步调总是相反 5.5.在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于在横波中，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 等于波长等于波长 2.2.每经过一个波长的距离，出现一个振动情况完全相同的每经过一个波长的距离，出现一个振动情况完全相同的 质点，因此波长描述了波传播过程中的质点，因此波长描述了波传播过程中的空间上的周期性空间上的周期性（ 重复性）。重复性）。 二、周期和频率 2.2.每经历一个周期，波向前传播一个波长。因此周期描每经历一个周期，波向前传播一个波长。因此周期描 述了波传播过程中的时间上的周期性。述了波传播过程中的时间上的周期性。 波的周期（或频率）：波源振动的周期（或频率）波的周期（或频率）：波源振动的周期（或频率） 1 1、波的周期由波源决定，同一列波在不同介质中传播、波的周期由波源决定，同一列波在不同介质中传播 时周期（或频率）保持不变时周期（或频率）保持不变 三、波速 1 1、它反映振动在介质中传播的快慢程度、它反映振动在介质中传播的快慢程度. . 2 2、波速的大小由、波速的大小由介质的性质介质的性质决定，同一列波在决定，同一列波在 不同介质中传播速度不同不同介质中传播速度不同 3 3、波在均匀介质中是、波在均匀介质中是匀速匀速传播的。传播的。 4 4、波速与质点的振动速度不同。、波速与质点的振动速度不同。 波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定 当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期 （或频率）保持不变但由于波速的变化而导致波长的（或频率）保持不变但由于波速的变化而导致波长的 变化变化 波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得 到，但对其他形式的彼（电磁波、光波）也成立到，但对其他形式的彼（电磁波、光波）也成立 四、强调： C C 练习练习1 1关于简谐波说法中正确的是（关于简谐波说法中正确的是（ ） A A两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个 波长波长 B B任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长 C C波动在一周期内向前传播的距离等于波长波动在一周期内向前传播的距离等于波长 D D在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长 练习练习2 2关于波速说法错误的有（关于波速说法错误的有（ ） A.A.波速由介质和波源共同决定波速由介质和波源共同决定 B.B.提高振源频率，波的传播速度将增大提高振源频率，波的传播速度将增大 C.C.同时在空气中传播两列声波，波长较大的声波同时在空气中传播两列声波，波长较大的声波 传播较快传播较快 D.D.频率大的声波在空气中传播的波长越短频率大的声波在空气中传播的波长越短 E.E.波速反映了介质中质点振动的快慢波速反映了介质中质点振动的快慢 F.F.波速反映了振动在介质中传播的快慢波速反映了振动在介质中传播的快慢 A B C EA B C E 波长由波源和介质共同决定。 机械波的周期和频率由波源决定，与介质无关； 波速由介质决定，与波源无关； A B DA B D练习 练习3.3.关于关于v=fv=f和和v=/T v=/T说法正确的（说法正确的（ ） A.A.它们适用于一切波（包括电磁波、光波）它们适用于一切波（包括电磁波、光波） B.B.同一列波在传播过程中，从一种介质进入另同一列波在传播过程中，从一种介质进入另 一种介质时保持不变的只有一种介质时保持不变的只有f f C.C.由由