粤教版高中物理选择性必修第一册第三章机械波第二节机械波的描述课件.ppt

**第二节机械波的描述一、机械波的图像1．填一填(1)简谐波：波源做简谐运动时，介质的各个质点随之做运动所形成的波。(2)波的图像的画法简谐(3)波峰和波谷①波峰：在波的传播方向上达到最大位移的质点所在处。②波谷：在波的传播方向上达到最大位移的质点所在处。(4)振动图像和机械波的图像①振动图像表示介质中的某一质点在的位移。②机械波的图像表示各个质点的位移。2．判一判(1)波的图像表示质点在各个不同时刻的位移。 ()(2)只有横波才能画出波的图像。 ()(3)波的图像表示波中各质点在某一时刻的位移。 ()正向反向各个时刻某一时刻××√3．想一想如图甲为波的图像，图乙为振动图像，波的图像外形上与振动图像相似，如何辨别它们？提示：可根据图像的横坐标的意义进行区别，若横坐标为时间t，表示振动图像，若横坐标为位置x，表示波的图像。相邻波峰最密部最疏部波谷介质性质×√×3．选一选如图所示，为一列沿x轴传播的横波，周期为2s，则该波 ()A．波长为2m B．振幅为10cmC．频率为2Hz D．波速为2m/s探究(一)波的图像的理解和应用[问题驱动]一列波的图像如图甲所示，其中某一点的振动图像如图乙所示。(1)如何区分波的图像与振动图像。(2)两种图像纵坐标的最大值相同吗？提示：(1)最简单的方法是看横坐标，振动图像是时间t，波的图像是传播距离x。(2)相同，都等于振幅。[重难释解]1．由波的图像获得的三点信息(1)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移。(2)可以直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A。(3)若已知该波的传播方向，可以确定各质点的振动方向；或已知某质点的振动方向，可以确定该波的传播方向。2．波的图像的周期性在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻质点的位移不同，则不同时刻波的图像不同。质点的振动位移做周期性变化，则波的图像也做周期性变化。经过一个周期，波的图像复原一次。3．波的传播方向的双向性如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正向传播，也可能沿x轴负向传播，具有双向性。典例1如图所示，实线为简谐波在时刻t的图像，虚线为简谐波经Δt时间后的图像。则下列说法中正确的是 ()A．这列简谐波一定沿x轴正向传播B．这列简谐波一定沿x轴负向传播C．实线上的质点a经Δt时间后位于虚线上a1位置D．实线上的质点a经Δt时间后位于虚线上a2位置[解析]经Δt时间后的波形可能是t时刻的波形向右平移(向右传播)得到的，也可能是向左平移(向左传播)得到的，根据题意无法判断，A、B错误；波上质点在平衡位置上下振动，并不随波迁移，故C错误，D正确。[答案]D[迁移·发散]上题中，若已知波向右传播，则t时刻质点a的振动方向是怎样的？t＋Δt时刻质点a1的振动方向是怎样的？提示：若波向右传播，t时刻质点a的振动方向向下，t＋Δt时刻质点a1的振动方向向上。判断质点振动方向与波的传播方向的四种常用方法1．上下坡法沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”。如图甲所示。2．微平移法原理：波向前传播，波形也向前平移。方法：作出经微小时间Δt后的波形，就知道了各质点经过Δt时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了。如图乙所示。甲乙3．同侧法在波的图像上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点运动方向，并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，如图丙所示。若波向右传播，则P向下运动。4．带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点。方法：在质点P与波源之间的图像上靠近P点另找一点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。如图丁所示。丙丁[素养训练]1．(2023·重庆高考)(多选)一列简谐横波在介质中沿x轴传播，波速为2m/s，t＝0时的波形图如图所示，P为该介质中的一质点。则()A．该波的波长为14mB．该波的周期为8sC．t＝0时质点P的加速度方向沿y轴负方向D．0～2s内质点P运动的路程有可能小于0.1m3.(多选)如图所示为一弹性绳t＝3s时的波形，有关这列波的说法正确的是()A．若波向右传播，则t＝3s时质点P的振动方向向下