资源简介

1.机械波如何产生？
2.机械波如何传播？
3.机械波的分类？每个类别有什么特点？
如何描述机械波？
机械波
波源（机械振动）+介质
弹力
前质点带动后质点，受迫振动
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}类别
质点振动方向和波传播方向
特点
横波
垂直
波峰、波谷
纵波
在同一直线上
密部、疏部
练习、（多选）简谐横波某时刻的波形图如图所示，由图可知（　　）
A．若质点a向下运动，则波是从左向右传播的
B．若质点b向上运动，则波是从左向右传播的
C．若波从右向左传播，则质点c向上运动
D．若波从右向左传播，则质点d向左运动
BC
课堂练习
练习、如图所示为一横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A 正向上运动，如图中箭头所示，由此可判断此横波( )
A.向右传播，且此时质点B正减速运动
B.向右传播，且此时质点C位移正增大
C.向左传播，且此时质点D加速度正减小D.向左传播，且此时质点E势能正减小


C
练习、（2022·四川省绵阳南山中学高二阶段练习）一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向y轴负方向，则（　　）
A．此波向x轴正方向传播
B．质点C将比质点B先回到平衡位置
C．质点C此时向y轴正方向运动
D．质点E的振幅为零
B
1.理解波的图像及其意义，知道波的图像的横、纵坐标代表物理量。
2.知道简谐波的定义及其特点，能在波形图像中获得质点对应的物理量
3.可以根据某一时刻波的图像和传播方向确定下一时刻的波形图。
4.理解振动图像和波形图的区别与联系
5.理解波长、频率、波速的意义及其关系，并会应用
【学习目标】
3.2 波的描述
Y
位移
X
平衡位置
正方向
负方向
O
一、波的图像
该时刻的波的图象
1、波的图象表示法
（1）用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移
（2）用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置
波的图像是“毕业照”反映的是一群同学毕业时的瞬间形象
2、图像的物理意义：波的图像表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移。
3、波的图象也称波形图、波形曲线、波动图像．
4、简谐波：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。
（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.
质点的振动图像与波动图像的比较
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
振动图像
波动图像
研究对象
研究内容
图线
物理意义
单一振动质点
沿波传播方向的所有质点
一质点的位移随时间变化规律
某时刻所有质点的空间分布规律
一质点在各个时刻的位移
各质点在某时刻的位移
x/cm
t/s
O
y/cm
x/cm
O
录像带
照片
介质的质点做简谐运动
介质中传播正弦波(简谐波)
x /cm
y /cm
0
v
→
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
定义：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离
1.波长（λ）
二、描述波的物理量
①同一时刻相对平衡位置的位移大小与方向总是相同；
(2)相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。
(1)相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的；
②同一时刻，速度、位移相同
3.周期(T) 频率(f)
受迫振动
T波源=T质点=T波
波源决定波的周期、频率
f波源=f质点=f波
经过1个周期的时间，波沿传播方向前进多少距离?
2.振幅（A）
波在y轴上的变化范围：(?A,A)
?
波的振幅=质点振幅
4、波速（v）
（1）定义：单位时间内振动所传播的距离，波向前传播的速度。
质点之间的弹力
介质
波速
介质决定波速
适用于一切波
举例：声速
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}0 ℃时几种介质中的声速v( m · s-1 )
空气
水
铜
铁
玻璃
松木
软木
橡胶
332
1450
3800
4900
5000~6000
3320
430~530
30~50
声速也受温度影响
（2）公式：
（3）单位： m/s
思考：当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期、频率、波长如何变化？
介质决定波速
波源决定波的周期、频率
波速、周期（频率）决定波长
周期、频率不变
波速变化
波长变化
波长、周期（频率）和波速的关系
深入理解
1、波速由介质决定，与波的频率、质点的振幅无关。
2、波的频率只取决于波源，与波速、波长无关。波在传播过程中、从一种介质进入另一种介质时频率不变
3、波长则决定于波速和周期。
4、波从一种介质进入另一种介质波速发生变化，周期不变，波长发生变化；
5、波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但对其他形式的波（电磁波、光波）也成立。
6、波速计算既可用 也可用
波的图象与振动图象的比较
x
t
0
都表示质点离开平衡位置的位移
y
x
0
表示振幅或波幅
图线形状
相同点
不同点
振动图象
简谐波图象
纵坐标
纵坐标最大值
研究对象
物理意义
横坐标
图线变化
运动特点
不同时刻的一个质点
某一时刻介质中的各个质点
一个质点在不同时刻偏离平衡位置的位移
各个质点在某一时刻偏离平衡位置的位移
时间的延续,可求周期T
各质点平衡位置离波源的距离,可求波长λ
变加速运动,速度周期性变化
同种均匀介质中匀速运动
x
t
0
y
x
0
延伸
平移
如图所示为时刻沿x轴正方向传播的某简谐横波的波形图，
2、图象平移法
1、常规方法：特殊点描点法
三、画某时刻的波形图
画出 时刻波形图
方法归纳：
经过时间 △t，波在传播方向上移动的距离△x ,把图象沿传播方向平移 △x =v△t 即得到相对应的图象．
找到t=0时刻处于波峰、波谷和平衡位置的质点，在 时刻的位置，然后连成正弦图线。
课堂总结
波的描述
波的图像：是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。
练习、一列波在第一种均匀介质中的波长为λ1，在第二种均匀介质中的波长为λ2，且λ1=3λ2，那么这列波在这两种介质中的频率之比和波速之比分别为（　　）
A．3:1和1:1 B．1:3和1:1
C．1:1和3:1 D．1:1和1:3
C
练习、（多选）一列沿着x轴负方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　 　）
A．图乙表示质点L的振动图像
B．该波的波速为0.5m/s
C．t=8s时质点M的位移为0
D．在4s内K质点所经过的路程为3.2 m
BD
练习、（2022·湖南岳阳·高三阶段练习）一列简谐波在t=4s时的波形图如图甲所示，图乙是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（　　）
A．v=5.0cm/s ，沿x轴负方向传播
B．v=2.5cm/s ，沿x轴负方向传播
C．v=5.0cm/s ，沿x轴正方向传播
D．v=2.5cm/s ，沿x轴正方向传播
A
如果题干去掉“该波的周期T大于0.5s”第（1）问如何解？
练习、(多选)如图实线表示t1时刻波形曲线，虚线为t2=t1+0.5s时刻的波形曲线，则波传播的速度可能为( )
A.2m/s B.4m/s C.12m/s D.20m/s
BCD
练习、（2022·云南·昆明一中高三阶段练习）一列简谐横波沿x轴正方向传播，速度为0.5m/s。t＝1s时波形如图甲所示，a、b、c、d是波上的四个质点。如图乙所示是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（　　）
A．这列波的波长为1m
B．t＝0s时质点a的速度与质点b的速度相等
C．t＝1s时质点a的加速度大小比质点b的加速度大
D．如图乙表示的是质点b的振动图像
C
练习、如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像，则下列说法中正确的是（　）
A．该波的波速为2m/s
B．该波的传播方向沿x轴负方向
C．t＝0到t＝9s时间内，质点P通过的路程小于0.9m
D．t＝0到t＝2s时间内，质点P的位移为零，路程为0.2m
D
课堂练习
(1)这列波的可能波速的表达式？
(2)若波向左传播，且3T＜Δt＜4T，波速多大？
(3)若波速v＝68 m/s，则波向哪个方向传播？
(3)向右传播
练习、一列简谐横波图象如图所示，t1时刻的波形如图中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt＝t2－t1＝0.5 s，问：
(1)向右传播时：v=4(4n＋1) m/s(n＝0,1,2，…)
向左传播时：v=4(4n＋3) m/s(n＝0,1,2，…)
(2)60 m/s

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