3.2 波的描述 课件-高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptx

新人教版选择性必修一第三章机械波第2节波的描述

观察水波，可以看出波在空间、时间上具有周期性，我们能否用图像的方法来描述一列波呢？如果能，坐标轴表示的是什么物理量？新课引入

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。。二、光的折射学习任务一：波的图像1.波的图像

二、光的折射学习任务一：波的图像把平衡时位于x1，x2，x3，…的质点的位移y1，y2，y3，…画在Oxy坐标平面内，得到一系列坐标为（x1，y1），（x2，y2），（x3，y3），…的点，这些点的集合就是这一时刻波的图像。建立直角坐标系横坐标x：各质点的平衡位置到参考点的距离纵坐标y：各质点偏离平衡位置的位移方向：位移向上时y取正值，向下时y取负值Y位移X平衡位置正方向负方向O

5.简谐波：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。（1）简谐运动在介质中传播形成简谐波.（2）简谐波是一种最基本、最简单的波.3.图像的物理意义：波的图像表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移。 波的图像是在波的传播方向上介质中各振动质点的连线在某一时刻的波形．4.波的图象也称波形图或波形曲线．学习任务一：波的图像

图象相同点1.形状2.纵坐标不同点1.研究对象2.横坐标表示3.读出的物理量Xt0振动图象YX0波的图象1.图象形状都是正弦或余弦曲线2.纵坐标都表示质点离开平衡位置的位移，最大值都表示振幅1.某一质点（不同时刻）一群质点（同一时刻）2.横轴表时间横轴表平衡位置3.可直接读出周期可直接读出波长2.波的图象与振动图象的区别学习任务一：波的图像

例题1例1、如图所示为一列向右传播的简谐波的波形图，求图中A、B、C、D、E各质点的振动情况v

v如果这列波是向左传播的，则这四个质点的振动方向又如何？v

小结：波的传播方向与振动方向的关系判断方法YXOPQPˊQˊ传播方向（1）质点带动法先振动的质点带动邻近的后振动质点，在质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点P′，若P′在P点下方，则P向下振动，若P′在上方，则P向上振动．YXO上坡下坡上坡传播方向简称：“上坡下、下坡上”（2）上下坡法判断方法：上坡上的质点向下振动，下坡上的质点向上振动

小结：波的传播方向与振动方向的关系判断方法（3）图象微平移法从波源沿传播方向看：上坡下，下坡上将波形图沿传播方向进行微小平移，再由x轴上某一位置的两波形曲线上的点来判定.Ox/my/cm传播方向abcdefgOx/my/cm传播方向abcdefg

小结：波的传播方向与振动方向的关系判断方法YXO传播方向vv 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。（4）同侧法

二、光的折射学习任务二：波长、频率和波速1.波长13号小球开始起振以后，质点1和13号小球对平衡位置的位移相同吗？

（1）.定义:在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离，叫做波的波长。想一想，为什么要强调“相邻”两个字？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。学习任务二：波长、频率和波速

②振动相同点:相距为整数个波长(nλ)的两质点的振动完全相同,称同相点。③振动相反点:相距为半波长的奇数倍(2n+1)λ/2的两质点的振动完全相反，称反相点。学习任务二：波长、频率和波速①“位移总是相等”的含义是“每时每刻位移大小方向都相同”，位移总相等的两个质点,其速度也总是相等的，相位也相同

(1).波源质点振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）(2).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。2、周期（T）、频率（f）学习任务二：波长、频率和波速

ｘｙｏｔ时刻的波形ｔ＋△ｔ时刻的波形△x 波以一定的速度（波速v）向前传播。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，等于波速.3、波速学习任务二：波长、频率和波速

（3）几点说明b.一列波在同一均匀介质中是匀速传播的波速与质点振动速度的含义相同吗？a.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。反映振动在介质中传播的快慢程度.（2）物理意义：(1)定义：单位时间内振动所传播的距离叫做波速。波速：学习任务二：波长、频率和波速

学习任务二：波长、频率和波速4、波长、频率和波速的关系波速由介质决定，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