【物理】波的描述（二）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

3.2波的描述（二）

今天，我们一起来学习第三章第二节波的描述的第二课时。我们这节课的学习目标有三个：1、理解并掌握判断波的传播方向和质点振动方向的方法；2、理解波的图像和振动描述的区别。3、能运用波的知识分析、解决多解性相关问题。一、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后振动的质点。在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动，如图所示。2．同侧法：质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧。如图所示，波向右传播。例1、简谐横波某时刻的波形图如图所示．由此可知：(1)若波从右向左传播，则质点a、c向什么方向运动？(2)若波从左向右传播，则质点a、c向什么方向运动？(3)若质点b向上运动，则波向什么方向传播？三个点哪个最先回到平衡位置？(4)若该图像是某点的振动图像则．由此可知：则质点在a、b、c三时刻向什么方向运动？三个点哪个最晚回到平衡位置？二、振动图像与波的图像的区别与联系(一)区别1．从物理意义上区别：振动图像描述的是

（填“同一”或“不同”）振动质点在

（填“同一”或“不同”）时刻的位移情况；波的图像描述的是

（填“同一”或“不同”）时刻介质中

（填“同一”或“不同”）质点的位移情况。2．从图像画法上区别：振动图像的横轴t表示

振动质点振动的时间，纵轴y表示这个质点在

（填“同一”或“不同”）时刻的位移；波的图像的横轴x表示介质中

（填“同一”或“不同”）振动质点的平衡位置，纵轴y表示各振动质点在

时刻的位移。3．从图像变化上区别：振动图像是随着时间的延长而延伸的，而原有的形状

（填“不变”或“变化”），如图所示。波的图像则随着时间的

（填“不变”或“变化”），图像沿传播方向平移，如图所示。4．从图像给出的信息上的区别：振动图像能直观地给出

、

，以及各个时刻该质点的

；波的图像能直观地给出质点的

、

，以及该时刻各质点的

。1．由振动图像可读出质点的振动周期T，而质点振动的周期与波源的振动周期及波的传播周期是相同的；由波的图像可读出波长λ，据v＝

可求波速。2．由振动图像可画波的图像，由波的图像也可画出质点的振动图像。(二)联系：例2、如图甲所示为一列简谐横波在t＝0时的波的图像，图乙所示为该波中平衡位置位于x＝4m处的质点P的振动图像．下列说法正确的是()A.此波的波速为2m/s

B．此波沿x轴正方向传播C．t＝0.5s时质点P的速度最大D．t＝1.0s时质点P的加速度最大C例3、一列简谐波在x轴上传播，波速为50m/s,已知t=0时刻的波形图象如左图所示，图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴的正方向运动.，请画出t=0.5s时的波形图象（至少要画出一个波长）。例4、如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形图如图甲所示，图乙表示x＝1.0m处质点P的振动图像．求：(1)波的波长λ和振幅A；(2)请判断这列波的传播方向，并计算该简谐横波传播速度v的大小；(3)t＝0.7s内质点Q运动的路程s.

图像图像变化随时间推移,图像延续,但已有形状不变随时间推移,图像沿传播方向平移项目振动图像波的图像物理意义表示某质点各个时刻的位移表示某时刻各质点的位移图像信息①可读出质点的振动周期②可读出质点的振幅③可读出各时刻质点的位移④可读出各时刻速度、加速度的方向①可读出波长、振幅②可读出任意一质点在该时刻的位移③可读出任意一质点在该时刻加速度的方向④根据波的传播方向判断某质点的振动方向或根据某质点的振动方向判断波的传播方向三、造成波动问题多解的主要因素1、周期性①时间周期性：相隔整数倍周期的两个时刻的波形图完全相同，时间间隔Δt与周期T的关系不明确造成多解．②空间周期性：沿传播方向上，相隔整数倍波长的两质点的振动情况完全相同，质点间距离Δx与波长λ的关系不明确造成多解．2、双向性对给定的波形图，波的传播方向不同，质点的振动方向也不同，反之亦然．

①传播方向双向性：波的传播方向不确定．②振动方向双向性：质点振动方向不确定．例5、如图所示为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波源的振动周期为T=0.4s试画出经过0.7s后形成的波形。yx/m42-2-40yx/m42-2-40例6、在一列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4m的A、B两点，如图甲、乙分别是A、B两质点的振动图象，已知该波波长大于2m，这列波由A向B传播，求波的波速？例7、如图所示，实线是某时刻的波形曲线，虚线是0.2s后的波形曲线．(1)若波向左传播，求它传播的距离及最小距离；(2)若波向右传播，求它的周期及最大周期；(3)若波速为35m/s，求波的传播方向．学以致用BD1、(多选)根据下图判断下列说法正确的是()A.甲是振动图像,乙是波动图像B.甲是波动图像,乙是振动图像C.甲中此时质点A向下运动,乙中B时刻质点向下运动D.甲中此时质点A向上运动,乙中B时刻质点向下运动甲乙2．质点O振动形成的简谐横波沿x轴方向传播，t=0时刻的波形图如图甲所示，在x=4m处的质点P的振动图象如图乙所示，则（）A．该波的频率为0.25HzB．该波的传播速度为200m/sC．该波沿x轴负向传播D．经过0.1s质点P沿x轴负向传播20mBC3：一列简谐横波在x轴上传播，已知x=1.2m处的质点的振动图像如左图所示，x=1.8