高中人教物理选择性必修一第3章第2节 波的描述课件.pptVIP

波的描述 人教版 选择性必修1 新知导入 t/s x/m 5 -5 0 2 4 6 1.图线的x、y轴(横、纵坐标)分别表示什么物理量？ 3.曲线是不是质点的运动轨迹？质点做的是什么运动？ 2.图象的物理意义是什么？ 质点做简谐运动时各个时刻对平衡位置的位移，随时间变化的函数关系。 它不是质点运动的轨迹.质点只是在平衡位置的两侧来回做简谐运动,其轨迹是直线。而图线是正弦或余弦曲线. 横轴(x轴)表示时间（t）, 纵轴(y轴)表示质点相对平衡位置位移（x）. 看图先看坐标轴(自变量和因变量） 关于简谐运动的图像 注意图像与物理过程的对应。 因变量随自变量变化的函数关系 4.从简谐运动图象可以求哪些物理量 ? ⑴直接描述量： ①振幅A ②周期T ③任意时刻的位移x ⑵间接描述量： ①频率:f=1/T ②回复力 ③加速度 ④势能 ⑤动能 新知讲解 思考：简谐运动的图像直观地反映了质点做简谐运动的物理过程，根据图像可以看出质点在任意时刻的位移。 如何用图像描述机械波在同一时刻各质点的位移？ 一、波的图像 我们可以用照象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。我们就把这些质点连成曲线，就是该时刻的波的图象。 也称波形图。 新知讲解 1、定义：如果波源做简谐运动，各介质也跟着做 简谐运动，所形成的波叫做简谐波 2、图象：正弦曲线（或余弦曲线）. 3、简谐波是一种最基本、最简单的波. 4、波的图像的物理意义：反映某时刻各个质点偏离平衡位置的位移. x/m y/cm 5 -5 0 2 4 6 新知讲解 1、波长: 沿波的传播方向，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，叫做波长，常用λ表示。 二、波长、频率和波速 观察：在波动中，相隔等于波长的两个点的振动特点？ （1）这两点对平衡位置的位移的大小和方向总保持相同。 （2）这两点速度大小和方向总保持相同。 新知讲解 相隔λ/2的两个质点的步调有什么关系？ 相隔λ的两个质点的步调有什么关系？ 步调总是相同 步调总是相反 在横波中,两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离等于波长. 在纵波中,两个相邻的密部(或疏部)之间的距离等于波长． 新知讲解 2、频率（或周期）：介质中各质点振动的频率（或周期）都等于波源的振动频率（或周期），我们把这个频率（或周期）叫做波的频率（或周期）。 频率通常用字母f表示，单位是Hz． 周期通常用字母T表示，单位是s． 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，原有的波形图不改变。 新知讲解 （2）波速在数值上等于在单位时间内某一波峰或波谷（疏部和密部）向前移动的距离。 ｔ+△t时刻的波形 3、波速：单位时间内振动所传播的距离叫做波速。 （3）几点说明 ②一列波在同一均匀介质中是匀速传播的 ①波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同。 （1）物理意义:反映振动在介质中传播的快慢程度. 新知讲解 波速和振动速度有什么区别？ 波速由介质决定，与波的频率、质点的振幅无关 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。 波长则决定于波速和频率。波从一种介质进入另一种介质波速发生变化，频率不变，波长发生变化；波在同一介质中传播，当频率发生变化，波长也发生变化。 ①波速由什么决定？ ②频率由什么决定？ ③波长由什么决定？ 新知讲解 例题：图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形图。经过0.5s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? 新知讲解 解：(1)如果波是向左传播的，从图看出，虚线所示的波形相当于实线所示的波形向左移动了6cm (1/4一个波长),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，从图看出，虚线所示的波形相当于实线所示的波形向右移动了18cm (3/4个波长),由此可以求出波速的大小。 波的周期为 课堂练习 1、(多选)关于波长,下列说法正确的是 ( 　　) A.在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长 B.在一个周期内某个质点所走过的路程等于波长 C.在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长 D.在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长 解析:在波动中,对平衡位置的位移总是相同的两个相邻质点间的距离等于波长,在一个周期内,振动在介质中的传播距离等于一个波长,故选项A、C正确;在波传播过程中,质点只是上下振动,并不随波迁移,故选项B错误;在波的传播方