人教版高中物理选择性必修第1册 第三章 机械波 2 波的描述 (2).pptVIP

第三章机械波

2波的描述1.通过波的图像的建立,理解波的周期性和双向性。2.通过比较振动图像和波的图像,理解波的图像和振动图像的特点和意义。3.通过实例分析和练习,掌握波长、频率和波速的关系,并能应用该关系求解相关

问题。?

1|波的图像1.波的图像的建立(1)建立坐标系:用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的①平衡位置????,纵坐

标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的②位移????。(2)选取正方向:选取质点振动的某一个方向为y轴正方向。(3)描点:把某一时刻各质点的位移画在坐标平面内。(4)连线:用一条平滑曲线把坐标平面内各点连接起来。2.正弦波:如果波的图像是正弦曲线,这样的波叫作正弦波,也叫③简谐波????。

1.波长(λ)(1)定义:在波的传播方向上,振动④相位????总是相同的两个⑤相邻????质点间的距离,叫作波长,通常用λ表示。(2)特征: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⑥密部????或两个相邻⑦疏部????之间的距离等于波长。在波的图像

上,振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个⑧波长????。(3)决定因素:波长由波源和⑨介质????共同决定,与温度有关。2|波长、频率和波速

2.频率(f)(1)定义:在波动中,各个质点的振动周期或频率是⑩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。(2)决定因素:波的周期或频率由?波源????的周期或频率决定。(3)时空对应:在一个周期内,振动在介质中传播的距离等于一个?波长????。(4)频率和周期的关系:频率f与周期T互为?倒数????,即f=?。3.波速(v)(1)定义:波速是指机械波在介质中?传播????的速度。(2)公式:?????v=?????或?????v=λf????。(3)决定因素: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,波速不同。另外,声速还与?温度????有关。

1.振动图像的形状不随时间变化,而波的图像的形状随时间变化。?(√)2.横波可以画出波的图像,纵波无法画出波的图像。?????(?????)3.由v=λf可知,波长为4m的声波的传播速度是波长为2m的声波的传播速度的2

倍。?(?????)4.在波的传播过程中,介质中质点的振动速度等于波的传播速度。?(?????)提示:质点的振动是在平衡位置两侧的变速运动,速度随时间按正弦规律变化;而波

的传播速度反映了振动这种运动形式在介质中传播的快慢,波在均匀介质中匀速

传播。判断正误，正确的画“√”，错误的画“?”。

5.振动图像的图线实质是某一时刻各个质点所经过的路径形状,波的图像的图线实

质是某一时刻各个质点的连线形状。?(?????)提示:振动图像表示介质中某一个质点在各个时刻的位移,并不是质点所经过的路

径形状,比如水平弹簧振子振动时的路径为直线,其振动图像却为正弦曲线。6.已知声波在钢轨中传播的速度远大于在空气中传播的速度,则当声音由钢轨传到

空气中时,频率不变,波长变短。?(√)提示:当声波由钢轨传到空气中时,频率不变,波速变小,由v=λf可知,波长变短。

?情境????“白毛如雪、展翅翱翔、雍容高贵、洁白美丽、娴静优雅、天生丽质、婀

娜翩跹、…”,这些美好的词语都可以用在天鹅的身上,天鹅不仅高雅美丽,还擅长

跳舞!摄影爱好者时而用摄像机记录下天鹅独舞的优美片段(图甲为录像中的某个

画面),时而又用照相机抓拍天鹅群舞的惊艳瞬间(图乙)。?1|振动图像与波的图像的比较

问题1.请结合图甲、图乙分析录像和照相记录天鹅舞姿的区别(写出两点即可)。提示:录像记录天鹅的舞姿是动态的,而照相记录天鹅的舞姿是静态的;录像能够体

现出一只天鹅在某段时间内的连续舞姿,而照相能够体现出多只天鹅在某个时刻

的瞬间舞姿。2.若将振动图像比喻成天鹅独舞的录像,那么波的图像可以用天鹅做怎样的比喻呢

(结合上述情境)?提示:可将波的图像比喻成抓拍天鹅群舞的照片。3.振动图像和波的图像均可描述质点离开平衡位置的位移,请尝试说明二者有何不

同之处。提示:振动图像描述的是介质中“某一质点”在“各个时刻”离开平衡位置的位

移,而波的图像描述的是介质中的“各个质点”在“某一时刻”离开平衡位置的

位移。

4.若已知波形图和波的传播方向,便可以确定质点的振动方向;若已知质点的振动

方向和波的图像,便可以确定波的传播方向。在分析和解答这类问题时,若是已知

波形图,需要关注波形图的哪方面问题?若是已知振动图像,需要关注振动图像的哪

方面问题?提示:若是已知波形图,要看清楚是哪一时刻的波形图;若是已知振动图像,要明