3.2 波的描述（教师版） 2024-2025学年高二物理同步学与练（ 人教版2019选择性必修第一册）.pdf

3.2波的描述

01学习目标

物理素养学习目标

1.通过实验观察，认识机械振动，会用

1.物理观念：知道波长、频率和波速的概念及物理意义。理想方法构建弹簧振子模型。

2.科学思维：通过对波动图像的观察，能区分波动图像和振动图2.通过观察、分析和推理，证明弹簧振

像。子的位移一时间图像是正弦曲线，会用

3.科学态度与责任：借助有关描述波的物理量结合生活实际，培图像描述简谐运动。

养学习兴趣。3.经历探究筒谐运动规律的过程，能分

析数据、发现特点、形成结论。

l

重点关注：①波的图像②简谐波③波长、频率(周期)和波速的关系v==lf④周期

T

02思维导图

03知识梳理

（一）课前研读课本，梳理基础知识

一、波的图像

1．波的图像的画法

(1)建立坐标系，描点：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。得到一系列坐标为(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，…的点。

(2)连线：用一条平滑的曲线把各点连接起来就是这一时刻波的图像，有时也称波形图。

2．简谐波(正弦波)

(1)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)简谐波中各质点的振动是简谐运动，各质点振动的振幅均相同。

3．波形图与振动图像

(1)简谐波的波形图与质点的振动图像都是正弦曲线。

(2)波形图表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移。

(3)振动图像表示介质中“某一质点”在“各个时刻”的位移。

二、波长、频率和波速

1．波长λ

(1)定义：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。

(2)特征

①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。

②在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长。

2．周期T、频率f

(1)周期(频率)：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)叫作波的周期(或频率)。

1

(2)周期T和频率f的关系：f＝。

T

(3)决定因素：由波源决定。

(4)波长与周期的关系：经过一个周期T，振动在介质中传播的距离等于一个波长λ。

3．波速

(1)定义：机械波在介质中的传播速度。

(2)决定因素：由介质本身的性质决定，在不同的介质中，波速是不同(选填“相同”或“不同”)的。

λ

(3)波长、周期、频率和波速的关系：v＝＝λf。

T

（二）辨析

1.简述波的图像的建立过程。

【答案】①建立坐标系;②选取正方向;③描点;④连线

2.为什么不同时刻波的图像的形状不同?

【答案】在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡