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(共19张PPT)
第3.2节波的描述
波纹观察
观察水波
拍照定格
水波在时间和空间上在做周期性变化，我们如何去描述水波？
波是不断变化的，如果知道了某一时刻的水波，又如何判断上一时刻或下一时刻的水波呢？
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一、波的图像
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图3.2-1是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。
Y
位移
X
平衡位置
正方向
负方向
（1）横纵坐标分别表示什么？
规定：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。
横坐标x：在波的传播方向上介质中各质点的平衡位置
纵坐标y：某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移
一、波的图像
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在直角坐标系上画出某时刻各质点偏离平衡位置的位移。
将某时刻各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。
Y
位移
X
平衡位置
O
如何画出波形图？
一、波的图像
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（2）图象的物理意义是什么？
波的图象描述的是某一时刻介质中各个质点偏离平衡位置的位移情况。
（3）波是随时间不断变化的是一个质点带动另一个质点在运动，如果振源在作简谐
振动，振源带动介质中其他质点运动，得到的波形图是什么图形呢？
特点：每个质点都在做简谐振动，质点振动的最大位移都相同。
如果波的图像是正弦曲线，这种波叫做正弦波，也叫简谐波。
在物理中，需要用物理量来描述一些物理现象、过程、规律等。同样，机械波及其传播过程，也需要一些物理量进行描述。下面我们来学习描述波的几个物理量，即波长、频率和波速。
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二、波长、频率、波速
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从t=0到t=T这段时间里，由质点P0发出的的振动传到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振动，此后质点P0和质点P8的振动步调完全一致。质点P8发出的振动继续向下传动，观察波纹，我们发现波纹具有重复性，也就是，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。
为了描述波在空间上的重复性，我们提出了波长的概念。
二、波长、频率、波速
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1、波长：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也等于波长。
二、波长、频率、波速
思考：质点P0发出的的振动经过多长时间传到P8？
2、频率：在波动中，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。
一个周期
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、波速：
思考：机械波在介质中的传播速度是多大？
二、波长、频率、波速
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波速由什么决定？
机械波的波速由介质的性质决定，在不同的介质中，波速是不同的。
声波在橡胶中传播速度最小，在玻璃中传播速度最大。
某时刻的波形我们已经描述清楚，波是不断变化的，如果知道了某一时刻的波形，又如何判断上一时刻或下一时刻的波形呢？
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三、波的传播方向和质点振动方向的判断
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x/m
y/cm
5
-5
0
2
4
6
带动法：先振动的质点带动邻近的质点后振动。
思考：如果已知P点的振动方向向下，判断波的传播方向。
．
P
v
（1）已知传播方向判断质点振动方向
在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，
若P′在P下方，则P向下运动。
P向上运动
P向下运动
（2）已知质点振动方向判断传播方向
思考：要画出某一时刻很邻近的下一时刻的波形图，还须知道什么？
波的传播方向或此时各质点的振动方向
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四、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
课堂小结
波的图象
波长、频率、波速
波的传播方向和质点振动方向的判断
波的图象与振动图象的比较
一
二
三
四
五、课堂练习
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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？
五、课堂练习
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五、课堂练习
THANKS
谢谢聆听

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