波的描述+高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册+

§3.2

波的描述新课引入

在第二章，我们学习了简谐运动，用x-t图像描述了弹簧振子或单摆一个质点在任意时刻的位移。问题能否用图像的方法描述一列波？振动的传播称为波动，简称波（wave）

我们可以用照象机把波的形状摄下来，就是按下快门瞬间各个质点离开各自平衡位置时的情形。思考与讨论：(1)你认为横轴x、纵轴y应表示什么物理量？(2)每一质点坐标(x、y)的物理意义？一、波的图像Y位移X平衡位置正方向负方向X—表示在波的传播方向上各质点的平衡位置。Y—表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。建立坐标系：Y位移X平衡位置O正方向负方向物理意义?一、波的图像图像的物理意义：波的图象表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移。一.波的图像X—表示在波的传播方向上各质点的平衡位置。Y—表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。建立坐标系：

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。例1：简谐横波某时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点，波沿x轴的正方向传播。以下说法正确的是（）A．质点P此时刻的速度沿x轴的正方向 B．质点P此时刻的速度沿x轴的负方向 C．质点P此时刻的速度沿y轴的正方向 D．质点P此时刻的速度沿y轴的负方向例2：下列哪几幅表示振动图象

?

哪几幅表示

波动图象

？ACBD振动图像与波的图像的区别波的图像表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移振动图像则表示介质中“某一质点”在“各个时刻”的位移振动图像是“录像式”的图像随时间推移往后延续波的图像是“照相式”的图像随时间推移往后平移xtyx振动图像与波的图像的区别xty议一议：两种图象的不同含义(1)横坐标轴和纵坐标轴的含义(2)图象中某一点所表示的含义(3)图象的整体含义二、波长、频率和波速新课讲授思考与讨论：1.在上节图3.1-2中，从t=0到t=T这段时间里，由质点P0发出的振动传到质点P8，使质点P8

开始振动。这时质点P0

恰好结束了一次全振动而开始下一次全振动，此后质点P0和质点P8

的振动步调相位是否完全一致？2.质点P1和P9、P2和P10……他们每一对在振动中的相位是否也总是相同呢？1.波长λ:在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，叫做波长。二、波长、频率和波速新课讲授波长

（1）.在横波中两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。（2）.在纵波中两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长λλλλ2、频率1.介质上的某一质点在波源的作用下发生振动时，就会带动与它相邻的质点振动。2.在波动中，各质点都是受迫振动，各个质点的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，这个周期或频率也叫作波的周期或频率。3、波速4.声速还与温度有关，表中列出了0℃时声波在几种介质中的传播速度。1.在同一均匀介质中，同一列波的波速应是不变的。2.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。3.同一列波在同一介质中匀速传播4、波长、频率和波速的关系波源振动一个周期，波向前传播一个波长距离ｘｙｏλ机械波在介质种传播的快慢：波速思考与讨论图3.2-4中实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.1s时刻的波形图。据此能否判定波的传播方向？波的图像y/cmx/cmx/cmx/cm【例1】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？新课讲授解：（1）如果波是向左传播，则，由得v＝0.12m/