【高中物理】波的描述 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第三章机械波第2节波的描述

用照象机把波的形状摄下来，照片显示按下快门瞬间各个质点离开各自平衡位置时的情形。【思考】绳上各点不断振动，且在同一时刻各个点的位移都不尽相同。如何描述同一时刻各质点的位移？

把照片中各质点连成曲线，所形成的图像就是该时刻的波的图象。

一、波的图象1、图像建立：建立坐标系，用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置，用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移，将各质点在该时刻的位移坐标点描在坐标系中并连接起来，所得的图像就是这一时刻波的图像，也称波形图。2、波的图像的物理意义：描述介质中“各个质点”在“某一时刻”的位移.3、正弦波：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.

（介质中各质点都在做简谐运动，且振幅均相同.）tyOA-A振动图像xyOA-A波的图像

注意：在波的图像中，每一个质点都只在自己的平衡位置附近振动，

而不会随波的传播向远处迁移。各个质点某一时刻集体照某一质点各个时刻个人录像

二、波长、频率和波速1.波长：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。符号：λ

，单位：m“位移总相等”的含义是“每时每刻位移大小方向都相同”，这两个质点的速度也总是相等的，相位也相同。相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的；相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。①.横波中相邻两个波峰（或波谷）之间的距离等于波长②.纵波中相邻两个密部（或疏部）之间的距离等于波长λλ2.周期T、频率

f：

在波动中，各个质点振动周期或频率是相同的，它们都等于波源的振动周期或频率，这个振动周期(或频率)也叫作波的周期(或频率)。（T=1/f）

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。3.波速：机械波在介质中传播的速度。注意：(1)波的频率与介质无关，只决定于波源的频率。(2)波速由介质决定，同一列波在同一均匀介质中是匀速传播的，在不同介质中传播速度不同。(3)每经历一个周期，原有的波形图不变，波沿传播方向传播一个波长的距离。振动图像波动图像图像物理意义表示一个质点在各个时刻对平衡位置的位移表示某一时刻各个质点对平衡位置的位移横坐标表示时间表示各个质点的平衡位置纵坐标振动质点对平衡位置的位移各个质点对平衡位置的位移图像变化随时间延伸，原有部分不变整个波形沿波的传播方向随时间平移运动特点质点作简谐运动同一均匀介质中，波形作匀速直线运动，各质点作简谐运动tyATxyA

三、波动图像与振动图像的区别

四、波的传播方向和质点振动方向的判断1、带动法：先振动的质点带动邻近的质点后振动。

方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′

口诀：谁带动向谁动；带哪边传哪边。P向上运动P向下运动波向右传播2、同侧法：振动方向和传播方向总是在曲线的同侧。3、上下坡法：

沿波的传播方向，“上坡”的质点向下振动；“下坡”的质点向上振动。yxO4、微平移法：在某时刻波形的基础上，作出经微小时间Δt后的波形，就知道了各质点经过Δt时间后到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了。PQv【练习1】(多选)根据图甲、乙所示，判断下列说法正确的是（

BD

）A.甲是振动图像，乙是波的图像B.甲是波的图像，乙是振动图像C.甲中A质点向下振动，乙中B时刻质点向下振动D.甲中A质点向上振动，乙中B时刻质点向下振动【练习2】一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s,b和c之间的距离是5m，以下说法正确的是(D)A.此列波的波长为2.5mB.此列波的频率为2HzC.此列波的波速为2.5m/sD.此列波的传播方向为沿x轴正方向传播【练习3】图中的实线是一列正弦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。设该波的周期T大于0.5s。(1)如果波是向左传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？(2)如果波是向右传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？【练习4】(多选)如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示。则(CD)A.该波向右传播B.质点B和D的运动方向相同C.质点C比质点B先回到平衡位置D.此时质点F和H的加速度相同

课堂小结波的描述波的图像：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．波长波的信息波速

周期、频率简谐