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(共35张PPT)
波的描述
2
观察水波，可以看出波在空间、时间上具有周期性，我们能否用图像的方法来描述一列波呢？如果能，坐标轴表示的是什么物理量？
2
会用波的图像判定波的传播方向和质点的振动方向.
1
能用描点法作横波的图像，理解波的图像的物理意义.
3
掌握波长、波速和频率的关系.
重点
重难点
重点
波的图像
拍照定格
每一幅照片就可以显示相应时刻各质点的位置
正方向
负方向
一、波的图像
纵坐标y：某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移
横坐标x：在波的传播方向上各质点的平衡位置
1.波的图像的画法
横波中偏离平衡位置的位移方向向上为正值，则位移向下为负值
拍照定格某一时刻绳上横波的照片，记录了绳上各质点在该时刻的具体位置
2.图像的物理意义
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，各质点振动的振幅均相同.
3.正弦波(简谐波)
波的图像描述的是介质中“各个质点”在“某一时刻”的位移.
波的图像
振动图像
某一质点
各个时刻
各个质点
某一时刻
1.(多选)根据图甲、乙所示，判断下列说法正确的是( )
平衡位置
波的图像
时间
振动图像
A.甲是振动图像，乙是波的图像
B.甲是波的图像，乙是振动图像
C.甲中A质点向下振动，乙中B时刻质点向下振动
D.甲中A质点向上振动，乙中B时刻质点向下振动
√
√
波长、频率和波速
质点P0 和质点P8 的振动步调完全一致，也就是说，两个质点振动的相位相同，它们在任何时刻相对平衡位置的位移的大小和方向总是相同的。
二、波长、频率和波速
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.
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
1.波长
1
2
3
4
5
6
7
8
0
9
10
11
12
13
14
15
波长
波长
两平衡位置间的距离
在波动中，各个质点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，这个振动周期(或频率)也叫作波的周期(或频率).
2.周期T、频率f
3.波速v
：机械波在介质中的传播速度．
经过一个周期T，振动在介质中传播的距离x等于一个波长
v
机械波在介质中的传播速度由介质本身性质有关，与波长、周期或频率无关
1.声波由空气传入水中，波的频率和波长怎样变化？
波在不同介质中传播时，其频率总与波源振动频率相同，故频率保持不变，因v＝fλ，λ＝ ，v变大，则λ变大.
2.如图所示，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.1 s时刻的波形图.据此能否判定波的传播方向？
不能
向右传播
向左传播
2.一列简谐横波沿x轴正方向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f 为
A.A＝1 m　f＝5 Hz
B.A＝0.5 m　f＝5 Hz
C.A＝0.5 m　f＝2.5 Hz
D.A＝1 m　f＝2.5 Hz
√
3.(课本第69页例题)图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？
答案　见解析
分析 因，则0.5s内传播距离=0.24m
若向左传播， =0.06m
若向右传播， =0.18m
如果波是向左传播的，从题图看出，虚线所示的波形相当于实线所示的波形向左移动了6 cm( 个波长)，由此可求出波速的大小
波的周期为
(2)如果波是向右传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？
答案　见解析
如果波是向右传播的，从题图看出，虚线所示的波形相当于实线所示的波形向右移动了18 cm( 个波长)，由此可以求出波速的大小
波的周期为
波的传播方向和质点振动方向的判定
一简谐波在某时刻的波形如图.

(1)若此列波正在沿x轴正方向传播，图中质点a此刻向哪个方向振动？
(2)若此刻质点a正在向下振动，此列波正在沿x轴的正方向运动还是沿x轴负方向运动？
质点a正在向y轴正方向运动
此列波正在向 x 轴负方向运动
波源
波源
三、波的传播方向和质点振动方向的判定
1.带动法
y
x
O
P
先振动的质点带动邻近的后振动的质点，在质点P靠近波源一侧附近的图像上另找一点P′， P′为先振动的质点，若P′ 在P 点上方，则P 向上振动，若P′ 在下方，则P 向下振动．
Pˊ
传播方向
波源
y
x
O
P
Pˊ
传播方向
波源
2.同侧法
y
x
O
P
传播方向
振动方向
y
x
O
P
传播方向
振动方向
在水平传播的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。
3.上下坡法
y
x
O
传播方向
上坡
下坡
上坡
沿波的传播方向,“上坡”的质点向下振动;“下坡”的质点向上振动.
上坡下
下坡上
y
x
O
4.微平移法
波向前传播，波形也向前平移(质点不随波迁移)
在某时刻波形的基础上，作出经微小时间Δt 后的波形，就知道了各质点经过Δt 时间后到达的位置，即可判断该时刻各质点的振动方向
4.(多选)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图，由图像可知
A.质点b此时位移为零
B.质点b此时正向y轴负方向运动
C.质点d的振幅是2 cm
D.质点a再经过 通过的路程是4 cm，位移是4 cm
√
√
由题图知，质点b在平衡位置，所以此时其位移为零，选项A正确；
由波沿x轴正方向传播可知，波源在左侧，后面质点的振动总是重复前面质点的振动，可知质点b此时正向y轴正方向运动，选项B错误；
简谐波在传播过程中，介质中各质点的振幅相同，所以质点d的振幅是2 cm，选项C正确；
再经过 的时间，质点a将运动到负向最大位移处，通过的路程是4 cm，位移是－2 cm，选项D错误.
5.(多选)如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示，则
A.该波沿x轴负方向传播
B.质点C比质点B先回到平衡位置
C.质点C和F的振幅相同
D.质点C在此时刻的加速度为零
√
√
√
由质点F向下振动，则可判断波沿x轴负方向传播，故A选项正确；
由题图可知，质点B正向上振动，质点C向下振动，故C比B先回到平衡位置，故B选项正确；
此简谐波各质点振幅相同，故C选项正确；
质点C在正向最大位移处，加速度最大，故D选项错误.
6.(课本第70页第2题改编)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.
(1)此时刻，质点P的速度方向和加速度方向各是怎样的？
答案　见解析
波沿x轴的正方向传播，由同侧法可知，此时P点的速度方向向上，P点位移沿y轴正方向，则加速度方向向下.
传播方向
速度方向
答案　见解析
传播方向
速度方向
由同侧法可知，此时P点速度方向向下，
加速度方向向下
后的图像如图所示，
在这 时间内，质点P向最大位移处运动后返回，平均速度相比平衡位置附近小，通过的路程小于一个振幅A0
(3)此时刻经过 后，质点P通过的路程______(填“>”“<”或“＝”)A0
答案　见解析
波的描述
目标一：波的图像
目标二：
波长、频率和波速
目标三：波的传播方向和质点振动方向的判定
波长
频率
波速
相邻同相位的距离
与振源相同
由介质本身决定
带动法
同侧法
上下坡法
微平移法
意义
横轴
纵轴
正弦波（简谐波）
等振幅
平衡位置
偏离平衡位置的位移
各个质点在某一时刻的图像

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