第2节　波的描述 教学设计.doc

第2节波的描述

[学习目标]

1．知道波的图像的物理意义，能正确区分波动图像与振动图像．(重点)

2．能从波动图像中读取相关信息来解决问题．

3．会根据质点振动方向与波传播方向的关系进行分析判断．(难点)

4．理解波长、频率和波速的含义．(重点)

5．掌握波长、频率和波速的关系式，并能应用v＝eq\f(λ,T)＝fλ解答有关问题．(重点)

知识点1波的图像

1．波的图像的作法

(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平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移．

(2)选取正方向：规定位移的方向向上时y取正值，向下时y取负值．

(3)描点：把平衡时各质点的位置画在坐标系里．

(4)连线：用平滑曲线将各点连接起来就得到了这一时刻波的图像，波的图像有时也称波形图．

2．简谐波

(1)定义：如果波的图像是正弦曲线，这样的波叫作正弦波，也叫简谐波．

(2)简谐波图像的物理意义：表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移．

(3)质点振动图像的物理意义：表示介质中“某一质点”在“各个时刻”的位移．

[判一判]

1．(1)波的图像描述了某一时刻各质点离开平衡位置的位移情况．()

(2)只有横波才能画出波的图像．()

提示：(1)√(2)×

知识点2波长、频率和波速

1．波长

(1)定义：在波动的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，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，两个相邻疏部或两个相邻密部之间的距离等于波长．

2．周期、频率

(1)规律：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．

(2)决定因素：波的周期或频率由波源的周期或频率决定．

(3)时空的对应性：在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于一个波长．

(4)周期与频率关系：周期T与频率f互为倒数，即f＝eq\f(1,T).

3．波速

(1)定义：振动传播的距离与传播时间之比．

(2)定义式：v＝eq\f(λ,T)＝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，波速一般不同．

[判一判]

2．(1)两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长．()

(2)两个密部(或疏部)之间的距离为一个波长．()

(3)振动在介质中传播一个波长的时间是一个周期．()

(4)同一列波从一种介质进入另一种介质不变的量是频率．()

提示：(1)×(2)×(3)√(4)√

[想一想]

(1)简谐波介质中的一个质点在一个周期内走过的路程等于一个波长吗？

(2)有人认为：“由公式v＝λf知，波的频率越高，波速越大．”这种说法正确吗？

提示：(1)不等于．简谐波介质中的质点在一个周期内走过的路程等于四个振幅，与波长的大小无关．

(2)不正确．机械波的传播速度只与介质本身的性质和温度有关，与波的频率无关．

1．(振动图像和波动图像)关于振动图像和波的图像，以下说法正确的是()

A．波的图像反映出很多质点在不同时刻的位移

B．通过波的图像可以找出任一质点在任一时刻的位移

C．从振动图像可以找出很多质点在任一时刻的位移

D．两种图像的纵坐标都表示质点离开平衡位置的位移

解析：选D.波的图像表示的是连续介质中的各个质点在某一时刻的位移，振动图像表示的是某一质点在各个时刻的位移．

2．(振动图像和波动图像)如图所示，根据甲、乙两图，分别判断它们属于何种图像()

A．甲是振动图像，乙是波的图像

B．甲是波的图像，乙是振动图像

C．都是波的图像

D．都是振动图像

解析：选B.波的图像的横坐标为各质点的平衡位置；振动图像中横坐标为时间．

3．(振动图像和波动图像)一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期为T.t＝0时刻的波形如图甲所示，a、b是波上的两个质点．图乙是波上某一质点的振动图像．下列说法中正确的是()

A．t＝0时质点a的速度比质点b的大

B．t＝0时质点a的加速度比质点b的小

C．图乙可以表示质点a的振动

D．图乙可以表示质点b的振动

解析：选D.质点在平衡位置处的振动速度是最大的，所以在零时刻a的速度小于b的速度，A错误；而质点偏离平衡位置越远加速度越大，则a的加速度大于b的加速度，B错误；根据波的图像“同侧法”可以判断在零时刻，b在平衡位置且向下振动，D正确，C错误．

4．(波长和波速)机械波在给定的介质中传播时，下列说法正确的是()

A．振幅越大，则波传播的速度越快

B．振幅越大，则波传播的速度越慢

C．在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长

D．振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短

解析：选D.根据波速公式v＝eq\f(λ,T)或v＝λf，说明波