波的描述 高二上學(xué)期物理人教版

3.2

波的描述我們可以用照相機(jī)把波的形狀攝下來(lái)，就是按下快門(mén)瞬間各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)各自平衡位置時(shí)的情形。我們就把這些質(zhì)點(diǎn)連成曲線，就是該時(shí)刻波的圖像。一、波的圖像y位移一、波的圖像1.用橫坐標(biāo)表示在波傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置;2.用縱坐標(biāo)表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移;x平衡位置正方向負(fù)方向O對(duì)于橫波而言，波形圖就是該時(shí)刻波的圖像。3.在xOy坐標(biāo)平面上標(biāo)出某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移y位移x平衡位置O4.波的圖象的畫(huà)法：將某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移矢量的末端用平滑的曲線連接起來(lái)一、波的圖像波的圖像也稱(chēng)波形圖或波形曲線．5.物理意義：波的圖象表示介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(同一時(shí)刻)偏離平衡位置的位移的空間分布情況。在不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移不同，波形也隨之改變，不同時(shí)刻的波形曲線是不同的。6.特殊的，若波形圖為正弦曲線，我們把這種波稱(chēng)為：（正弦波）簡(jiǎn)諧波簡(jiǎn)諧波是最簡(jiǎn)單、最基本的波簡(jiǎn)諧波怎么產(chǎn)生？若波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則介質(zhì)中產(chǎn)生簡(jiǎn)諧波一、波的圖像（任何波都可以看成是簡(jiǎn)諧波的疊加——比如心電圖）(1)該時(shí)刻沿波的傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移；(2)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振幅A;(3)能根據(jù)波的傳播方向判斷各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向、加速度方向及其變化情況；7.從波的圖像上可獲得的物理信息：一、波的圖像8.波的圖象的基本應(yīng)用：應(yīng)用一：波的傳播方向、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向以及波形圖三者知其二，而求其一。一、波的圖像方法一：質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法波形成的過(guò)程中，靠近波源的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)離波源較遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)。在波形圖上靠近波源的一側(cè)臨近的位置找一點(diǎn)P′，若P′在P上方，則P向上運(yùn)動(dòng)，若P′在P下方，則P向下運(yùn)動(dòng)，方法二：反向描波形法操作：逆著波傳播的方向，用筆描波形，筆尖的走向即為該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。8.波的圖象的基本應(yīng)用：應(yīng)用一：波的傳播方向、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向以及波形圖三者知其二，而求其一。一、波的圖像方法三：微平移法波向前傳播，波形也向前平移。作出經(jīng)微小時(shí)間Δt后的波形，就知道了各質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)Δt時(shí)間到達(dá)的位置，運(yùn)動(dòng)方向也就知道了。8.波的圖象的基本應(yīng)用：應(yīng)用一：波的傳播方向、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向以及波形圖三者知其二，而求其一。一、波的圖像方法四：上下坡法

如圖所示，沿波的傳播方向看，“上坡”的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，如D、E、F；“下坡”的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，如A、B、C。8.波的圖象的基本應(yīng)用：應(yīng)用一：波的傳播方向、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向以及波形圖三者知其二，而求其一。一、波的圖像方法五：同側(cè)法質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在波的圖像的同一側(cè)。8.波的圖象的基本應(yīng)用：應(yīng)用二：求波在任意時(shí)刻的波形圖(1)描點(diǎn)法：操作：先找出兩點(diǎn)（平衡位置和波峰及波谷特殊點(diǎn)）并確定其運(yùn)動(dòng)方向；然后確定經(jīng)△t時(shí)間內(nèi)這兩點(diǎn)所達(dá)到的位置；最后按正弦規(guī)律畫(huà)出新的波形。x/my/m01234v畫(huà)出經(jīng)t=T/4后的波形圖．P．P′．Q．Q′一、波的圖像8.波的圖象的基本應(yīng)用：應(yīng)用二：求波在任意時(shí)刻的波形圖(2)平移法:操作：經(jīng)過(guò)時(shí)間?t，波在傳播方向上移動(dòng)的距離?x,把圖象沿傳播方向平移?x=v?t即得到相對(duì)應(yīng)的圖象．Oyx波的傳播方向一、波的圖像①前者帶動(dòng)后者，后者落后前者；二、波長(zhǎng)、周期（頻率）和波速②波源振動(dòng)一個(gè)周期，后面那個(gè)點(diǎn)起振——出現(xiàn)一個(gè)完整的波——兩點(diǎn)完全同相位；1.波長(zhǎng)λ:在波的傳播方向上，振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波長(zhǎng)。二、波長(zhǎng)、周期（頻率）和波速（1）在橫波中，兩個(gè)相鄰波峰或兩個(gè)相鄰波谷之間的距離等于波長(zhǎng)。在縱波中，兩個(gè)相鄰密部或兩個(gè)相鄰疏部之間的距離等于波長(zhǎng)。（2）平衡位置相距波長(zhǎng)整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)總是相同的；平衡位置相距半波長(zhǎng)奇數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)狀態(tài)總是相反的。2.周期與頻率：波源質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期（或頻率）就是波的周期（或頻率）二、波長(zhǎng)、周期（頻率）和波速(1)波的周期（頻率）應(yīng)由波源決定，與傳播波的介質(zhì)無(wú)關(guān)。(2)每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的距離為一個(gè)波長(zhǎng)。(3)每經(jīng)歷一個(gè)周期，原有的波形圖不改變。(3)一列波在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播的(4)要區(qū)分波速與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度的含義