3.2 波的描述 课件(共21张PPT)-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

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3.2 波的描述 课件(共21张PPT)-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

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(共21张PPT)
波的描述
思考回顾
1.机械波形成的条件?
2.机械波的分类?分类依据?
描述一个质点在任意时刻的位移(位置)
2、在某张照片上建立如下图的直角坐标系…
(1)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?
思考:
如何描述波动?
1、如果用照相机,拍出波在不同时刻波的照片
y
位移
x
平衡位置
O
用横坐标 x 表示在波的传播方向上绳中各质点的平衡位置,纵坐标 y 表示某一时刻绳中各质点偏离平衡位置的位移。
即把平衡时位于x1, x2, x3,… 的质点的位移y1,y2,y3,…画在Oxy 坐标平面内,得到一系列坐标为(x1,y1),(x2, y2),(x3,y3),… 的点,这些点的集合就是这一时刻波的图像。波的图像有时也称波形图。
波的图像
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
介质中有正弦波传播时,介质的质点在做简谐运动
波形图表示介质中的“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。
质点的振动图像
波的图像
1.能得到振幅吗?波长吗?
2.知道传播方向能判断各质点振动方向吗?
Y
X
O
 在要判断的质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点P′,若P′在P点下方,则P向下振动,若P′在上方,则P向上振动.
P
P′
P
P′
(1)质点带动法
从波形图上获得信息
传播方向
传播方向
振动方向
振动方向
传播方向与振动方向一定在波形的同侧
(2)同侧法
(4)上下坡法
Y
X
O
上坡
下坡
上坡
判断方法:上坡上的质点向下振动,下坡上的质点向上振动
沿传播方向看去
上坡下
下坡上
探究波长、频率和波速
1.波的形成特点:
带动、滞后、重复
2.波的传播特点:
传播了波形,质点只振动不迁移
3.比较一些质点的振动步调
例如:
质点1与13、2与14、3与15…
它们振动步调相同
3.比较一些质点的振动步调
例如:
质点4与10、3与9…
它们振动步调相反
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。
波长、频率和波速
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
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
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,叫作波长,通常用 λ 表示
波长、频率和波速
由质点 P0 发出的振动,经过一个周期传到质点 P8,也就是说,经过一个周期 T,振动在介质中传播的距离等于一个波长 λ
①波的频率由波源决定与介质无关;
②同一类不同频率的波在同一介质中波速相同。
特别提醒:
波源定频率; 介质定波速
波长、频率和波速
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。
【课本例题】 图3.2-5 中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形图。经过0.5 s 后,其波形如图中虚线所示。设该波的周期 T 大于 0.5 s。
(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?
课堂小结

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