32波的描述课件高二上学期物理人教版选择性

2024/11/301人教版物理选择性必修一第三章《机械波》

第二节：波的描述高二物理组邱鹏2024/11/302(1).质点任意时刻离开平衡位置的位移(2).振幅A

(3).周期T(4).质点在任意时刻的运动方向(5).质点在任意时刻的回复力（加速度）方向(6).△t时间后质点的位置（

△t时间后的振动图像）2024/11/3032．机械波的分类横波纵波3、波的成因：振源振动质点间的相互作用力前带后，后跟前，运动状态向后传①离波源越远，质点的振动越滞后，每个质点的起振方向相同.1、产生机械波的条件：①波源（机械振动）②传播振动的介质。

机械波——振动在介质中传播②质点并不随波迁移，波传播的是振动的形式和能量，是信息.2024/11/304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，不方便用x-t图像来描述。能否用其他的图像来描述波呢？思考与讨论2024/11/305我们可以用照相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2024/11/3061.用横坐标x表示在波传播方向上各个质点的平衡位置。2.用纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移。一、波的图像x平衡位置正方向负方向οy位移2024/11/3073.在坐标平面上标出某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移y位移x平衡位置O4.波的图象的画法：将某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移矢量的末端用光滑的曲线连接起来一、波的图像2024/11/308一、波的图像5.波的图象的物理意义：波的图象表示介质中各个质点在某一时刻(同一时刻)偏离平衡位置的位移的空间分布情况。在不同时刻质点振动的位移不同，波形也随之改变，不同时刻的波形曲线是不同的。波的图像也称为波形图或波动图像2024/11/3096.如果波的图像是正弦曲线，这样的波叫做正弦波，也叫简谐波。一、波的图像（1）简谐运动在介质中传播形成简谐波.（2）简谐波是一种最基本、最简单的波.2024/11/30107、从波动图像能获得的信息：一、波的图像波动图象表示介质中各个质点在某一时刻偏离平衡位置位移的空间分布情况。①各个质点在该时刻的位移:

对应于图象上这一点的坐标.②振幅A:

图像的峰值.2024/11/30118.波动图象与振动图像的比较：一、波的图像振动图象波动图象图象物理意义横坐标纵坐标图象变化运动特点ｔｙＡxｙＡ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表示时间表示各个质点的平衡位置振动质点对平衡位置的位移随时间延伸，原有部分不变质点作简谐运动整个波形沿波的传播方向随时间平移同一介质中，波形作匀速直线运动，各质点作简谐运动各个质点对平衡位置的位移2024/11/3012二、波的图象的基本应用波的传播方向质点的振动方向（1）质点带动法先振动的质点带动邻近的后振动质点，在质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点P′，若P′在P点上方，则P向上振动，若P′在下方，则P向下振动．2024/11/3013二、波的图象的基本应用（2）上下坡法沿波的传播方向看去，“上坡”处的质点向下振动；“下坡”处的质点向上振动，简称“上坡下、下坡上”。YXO波的传播方向上坡下坡上坡2024/11/3014二、波的图象的基本应用（3）同

侧

法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，并设想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。2024/11/3015二、波的图象的基本应用沿着波的传播方向，作出经微小时间后的波形,就知道了各质点经过Δt时间达到的位置,运动方向就可确定.（4）图象平移法PYX0v2024/11/3016我们在学习简谐运动时，除了用图像来描述它以外，还学习了用振幅、周期和频率这些物理量来描述简谐运动，那么对于机械波的描述，我们是否也可以用某些物理量来描述它呢？思考与讨论：2024/11/301700.20.40.60.8

X/cmY/cm

问题1：x=0、0.2、0.4、0.6、0.8cm这些质点的振动方向如何?

问题2：在这些质点中位移总是相同的是哪些点?

问题3：相邻的位移总是相同的质点间的水平距离相同吗？想一想：2024/11/3018三.波长、频率和波速(2)几点说明

①“位移总相等”的含义是“每时每刻位移大小方向都相同”②位移总相等的两个质点,其速度也总是相等的，相位也相同（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。1.波长λ：2024/11/3019三.波长、频率和波速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。λλλλ2024/11/3020三.波长、频率和波速思考与讨论：1.在振源P0完成一次全振动的时间里,波是否也完成了一次周期性的波动?2.每个质点是否都在做受迫振动？如果都在做受迫振动，那么每个质点的振动周期与波源振动的关系是怎样的？3.由振源P0发出的振动，经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于多长一段距离？2024/11/30212.周期与频率：波源质点振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）几点说明：(1)波的周期（或频率）应由波源决定，与传播波的介质无关。(2)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)每经历一个周期的时间，当前的波形图与原有的波形图相同。三.波长、频率和波速2024/11/30223.波速：单位时间内振动所传播的距离叫做波速。几点说明：(3)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的(4)要区分波速与质点振动速度的含义(2)波