2024-2025学年高二物理选择性必修第一册（粤教版）教学课件 第三章机械波3.2机械波的描述.pptx

第;观察波的实际图像，能通过建立直角坐标系建模的方法画出波的图像来描述横波。

通过观察、分析波的图像，理解波峰、波谷等概念。

理解波速、波长和频率的关系，能用波长、波速和频率等概念解释波的传播问题；通过分析波形在相邻质点间的传播过程，理解质点间的作用和能量关系。

能应用波的图像结合描述波的物理量解决实际问题，感受应用物理学工具解决问题的乐趣。;引入;一、机械波的图像;?;4.由波的图像上提取的信息

（1）直接读出各质点的振幅A;5.判断质点振动方向或波传播方向的方法;方法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。如图丙;例如图所示是一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波动图像．绳上有A、B、C、D、E、F、G、H、I九个质点，下列说法错误的是()

A．A、C、E、F、H具有相同的位移

B．A、C位移相同，H、F位移方向相反

C．B、I振幅相同

D．A、B振幅相同

;;;二、描述机械波的物理量;1、波长：在波动中，对平衡位置的位移总是相同的两个相邻质点之间的距离，叫作波长。

（1）注意：“位移总是相同”且“相邻”两质点的准确含义

（2）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为纵波的波长。;2.波速：

（1）定义：振动状态（以波峰或者波谷作为标记）在介质中的传播速度。;3.周期：

在波动中，各个质点都是在波源的带动下做受迫振动，振动周期或频率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。质点的振动周期由波源决定。;?;?;例2：两人分别乘坐静止在湖面上的甲、乙两条小船，两串在湖面上相距20m。有一列水波沿甲船到乙船的方向传播，使每条小船每分钟上下浮动30次。当甲船位于波峰时，乙船刚好在波谷，此时两船间还有两个波峰。这列水波的传播速度是多少？;例2：两人分别乘坐静止在湖面上的甲、乙两条小船，两串在湖面上相距20m。有一列水波沿甲船到乙船的方向传播，使每条小船???分钟上下浮动30次。当甲船位于波峰时，乙船刚好在波谷，此时两船间还有两个波峰。这列水波的传播速度是多少？;1.波的传播方向的双向性

(1)波的传播方向不确定。

(2)质点振动方向不确定。

;例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？;例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？;本课小结;当堂检测;2.［多选］如图所示，波源在O点沿y轴振动所形成的一列简谐横波向x轴正方向传播，波速为10m/s。此时x=18m处的质点刚好起振，且质点P和Q的位移分别为1cm和-1cm。则 （）

A.波源的起振方向为y轴正方向

B.P和Q两质点的速度相同

C.P质点再经过0.5s回到平衡位置

D.再经过10s，x=115m处的质点恰好在波谷处

;解：方法一（平移法）

由题意知，波速v==4m/s，波长λ=8m，则周期T===2s，17s内的周期数n==，根据波的时间与空间的周期性，将波向x轴正方向平移即可，如图甲中虚线所示。

甲乙

方法二（特殊点法）

如图乙所示，在图中原波形上取两个特殊质点a、b，因为Δt=，取，找出a、b两质点再振动后的位置a′、b′，过a′、b′画一条正弦曲线即可。;解：可以画出PQ之间的最简单的波形，如所示。

由于PQ间可能含有多个完整的波形，则（n=0，1，2，…）

整理可以得到λ=（n=0，1，2，…）

当n=0时，λ=0.30m

当n=1时，λ=0.10m，故选项B正确。;5.如图所示，实线是某时刻的波形图，虚线是0.2s后的波形图。

（1）若波向左传播，求它的可能周期和最大周期。

（2）若波向右传播，求它的可能传播速度。

（3）若波速是45m/s，求波的传播方向。;谢谢！