波的描述（課件）高二物理（人教版2019選擇性）

第三章：第2節(jié)波的描述高中物理選擇性必修第一冊主講老師：×××目錄CONTENT高中物理選擇性必修第一冊波的圖像波的圖像的應(yīng)用波長、頻率和波速波的多解問題問題？00.高中物理選擇性必修第一冊

觀察水波，可以看出波在空間、時(shí)間上具有周期性，我們能否用圖像的方法來描述一列波呢？如果能，坐標(biāo)軸表示的是什么物理量？波的圖像第一部分波的圖像01.高中物理選擇性必修第一冊

我們可以用照相機(jī)把波的形狀攝下來，就是按下快門瞬間各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開各自平衡位置時(shí)的情形。我們就把這些質(zhì)點(diǎn)連成曲線，就是該時(shí)刻的波的圖象。波的圖像的表示方法02.高中物理選擇性必修第一冊Y位移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問題與思考03.高中物理選擇性必修第一冊5.簡諧波：如果波的圖像是正弦曲線，這樣的波叫作正弦波，也叫簡諧波。（1）簡諧運(yùn)動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成簡諧波.（2）簡諧波是一種最基本、最簡單的波.3.圖像的物理意義：波的圖像表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)相對平衡位置的位移。波的圖像是在波的傳播方向上介質(zhì)中各振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的連線在某一時(shí)刻的波形．4.波的圖象也稱波形圖或波形曲線．波的圖像應(yīng)用第二部分問題與思考01.高中物理選擇性必修第一冊常用方法：（1）質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法（2）圖象平移法

（3）上下坡法

（4）三角形法（5）同側(cè)法

若已知波的傳播方向，如何判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向？或已知質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，如何判斷波的傳播方向呢？YXO傳播方向質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法02.高中物理選擇性必修第一冊YXOPQ

先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)鄰近的后振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)，在質(zhì)點(diǎn)P靠近波源一方附近的圖像上另找一點(diǎn)P′，若P′在P點(diǎn)下方，則P向下振動(dòng)，若P′在上方，則P向上振動(dòng)．PˊQˊ傳播方向圖像微平移法103.高中物理選擇性必修第一冊O(shè)x/my/cm傳播方向波源abcdefg從波源沿傳播方向看：上坡下，下坡上將波形圖沿傳播方向進(jìn)行微小平移，再由x軸上某一位置的兩波形曲線上的點(diǎn)來判定.高中物理選擇性必修第一冊O(shè)x/my/cm傳播方向abcdefg從波源沿傳播方向看:上坡下，下坡上波源圖像微平移法204.上下坡法05.高中物理選擇性必修第一冊YXO上坡下坡上坡判斷方法：上坡上的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，下坡上的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)傳播方向簡稱：“上坡下、下坡上”三角形法06.高中物理選擇性必修第一冊YXO波的傳播方向質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上或向下三角形頂部表示波峰或波谷傳播方向同側(cè)法07.高中物理選擇性必修第一冊

在波的圖像上的某一點(diǎn)，沿豎直方向畫出一個(gè)箭頭表示質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向，并設(shè)想在同一點(diǎn)沿水平方向畫一個(gè)箭頭表示波的傳播方向，那么這兩個(gè)箭頭總是在曲線的同側(cè)。YXO傳播方向vv從波的圖像上可以獲取的信息08.高中物理選擇性必修第一冊Ay

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/m123456780B0.10Avav1.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；4.可以畫出另一時(shí)刻的波形圖。波長、頻率和波速第三部分波長（λ）01.高中物理選擇性必修第一冊定義:

在波動(dòng)中，對平衡位置的位移總是相等的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離，叫做波的波長。想一想，為什么要強(qiáng)調(diào)“相鄰”兩個(gè)字？

在橫波中，兩個(gè)相鄰的波峰(或波谷)之間的距離等于波長。在縱波中，兩個(gè)相鄰的密部(或疏部)之間的距離等于波長。問題與思考02.高中物理選擇性必修第一冊在波動(dòng)中，相隔等于波長的兩個(gè)點(diǎn)的振動(dòng)特點(diǎn)？1.對平衡位置的位移的大

小和方向總保持相同．3.振動(dòng)步調(diào)總保持相同.拓展：相隔λ/2的奇數(shù)倍兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的步調(diào)總是相反2.速度大小和方向總保持相同.知識與規(guī)律03.高中物理選擇性必修第一冊1.同相點(diǎn):相距為整數(shù)個(gè)波長(nλ)的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)完全相同,稱同相點(diǎn)。2.反相點(diǎn):相距為半波長的奇數(shù)倍

(2n+1)λ/2的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)完全相反，稱反相點(diǎn)。周期與頻率04.高中物理選擇性必修第一冊1.波源質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期（或頻率）就是波的周期（或頻率）2.幾點(diǎn)說明(1)波的周期（或頻率）應(yīng)由波源決定，與傳播波的介質(zhì)無關(guān)。(2)每經(jīng)過一個(gè)周期的時(shí)間波就沿傳播方向傳播一個(gè)波長的距離。(3)每經(jīng)歷一個(gè)周期，原有的波形圖不改變。波速（v）05.高中物理選擇性必修第一冊ｘｙｏ

波以一定的速度（波速v）向前傳播。在單位時(shí)間內(nèi)某一波峰或波谷（疏部和密部）向前移動(dòng)的距離，等于波速.ｔ時(shí)刻的波形△xｔ＋△ｔ時(shí)刻波形高中物理選擇性必修第一冊3.說明:1.物理意義：反映振動(dòng)在介質(zhì)中傳播的快慢程度.2.公式：(2)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，周期不變，波長和波速均發(fā)生變化；波在同一介質(zhì)中傳播，當(dāng)周期發(fā)生變化，波長也發(fā)生變化。波速（v）06.(1)波速的大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定，同一列波在不同介質(zhì)中傳播速度不同。橫波與縱波的對比07.高中物理選擇性必修第一冊波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像的區(qū)別08.高中物理選擇性必修第一冊

圖像相同點(diǎn)1.形狀2.縱坐標(biāo)不同點(diǎn)1.研究對象2.橫坐標(biāo)表示3.讀出的物理量Xt0振動(dòng)圖像YX0波的圖像1.圖像形狀都是正弦或余弦曲線，2.縱坐標(biāo)都表示質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移?？v坐標(biāo)的最大值都表示振幅1.某一質(zhì)點(diǎn)（不同時(shí)刻）一群質(zhì)點(diǎn)（同一時(shí)刻）2.橫軸表時(shí)間橫軸表平衡位置3.可直接讀出周期可直接讀出波長波的多解問題第四部分波動(dòng)問題的周期性01.高中物理選擇性必修第一冊1.時(shí)間周期性：相隔周期整數(shù)倍時(shí)間的兩個(gè)時(shí)刻的波形圖完全相同，時(shí)間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確造成多解．2.空間周期性：沿傳播的方向上，相隔波長的整數(shù)倍距離的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況完全相同，質(zhì)點(diǎn)間距離Δx與波長λ的關(guān)系不明確造成多解．高中物理選擇性必修第一冊波動(dòng)問題的雙向性02.

對給定的波形圖，波的傳播方向不同，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向也不同，反之亦然．1.傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定．2.振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定．波動(dòng)問題的幾種可能03.高中物理選擇性必修第一冊1.質(zhì)點(diǎn)達(dá)到最大位移處，則有正向和負(fù)向最大位移兩種可能．2.質(zhì)點(diǎn)由平衡位置開始振動(dòng)，則有起振方向向上、向下(或向左、向右)的兩種可能．3.只告訴波速不指明波的傳播方向，應(yīng)考慮沿x軸正方向和x軸負(fù)方向兩個(gè)方向傳播的可能．4.只給出兩時(shí)刻的波形，則有多次重復(fù)出現(xiàn)的可能等．解決波動(dòng)問題的幾種方法04.高中物理選擇性必修第一冊1.解決周期性多解問題時(shí)，一般采用從特殊到一般的思維方法，即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系Δt或Δx，若此關(guān)系為時(shí)間，則t＝nT＋Δt(n＝0，1，2，…)；若此關(guān)系為距離，則x＝nλ＋Δx(n＝0，1，2，…)。2.解決雙向性多解問題時(shí),養(yǎng)成全面思考的習(xí)慣，熟知波有向正、負(fù)(或左、右)兩方向傳播的可能，質(zhì)點(diǎn)有向上、下(或左、右)兩方向振動(dòng)的可能?？偨Y(jié)提升第五部分課堂小結(jié)高中物理選擇性必修第一冊01波的圖像02波長周期03