波的描述課件高二上學(xué)期物理人教版選擇性

第三章

機(jī)械波2

波的描述溫故知新水波是橫波還是縱波？如何直觀又形象的把這列波畫出來呢？活動(dòng)一如果能用圖像方法描述一列波，那么坐標(biāo)軸表示什么物理量呢？

活動(dòng)一如果能用圖像方法描述一列波，那么坐標(biāo)軸表示什么物理量呢？X（平衡位置）y（位移）O

橫坐標(biāo)x：波在傳播方向上繩中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置縱坐標(biāo)y：某一時(shí)刻繩中各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移波形圖的物理意義：某一時(shí)刻，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于平衡位置的位移正弦函數(shù)正弦波（簡諧波）質(zhì)點(diǎn)簡諧振動(dòng)活動(dòng)二：波長、頻率、波速一.波長（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活動(dòng)二：波長、頻率、波速2.周期（T）、頻率（f）

波源質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期（或頻率）就是波的周期（或頻率）3.波速（v）（1）定義：波速即為波傳播的速度，亦即單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)所傳播的距離（2）表達(dá)式：（3）意義：描述波傳播快慢的物理量

活動(dòng)三：頻率、波速、波長由什么因素決定？1.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期由波源決定，振動(dòng)周期或頻率等于波源的振動(dòng)周期或頻率，波的頻率只取決于波源。2.機(jī)械波的波速由介質(zhì)決定，在不同的介質(zhì)中，波速是不同的。3.波長則取決于v和T。波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波速發(fā)生改變，周期不變，波長發(fā)生改變；波在同一種介質(zhì)中傳播，當(dāng)周期發(fā)生改變時(shí)，波長也發(fā)生變化。1、如圖中的實(shí)線是一列正弦波在某一時(shí)刻的波形圖。經(jīng)過0.5s后，其波形如圖中虛線所示。設(shè)該波的周期T大于0.5s。(1)如果波是向左傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？v=0.12m/sT=2s(2)如果波是向右傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？v=0.36m/sT=0.67s牛刀小試牛刀小試

牛刀小試2、在空氣中波長為1m的聲波，由空氣傳入水中，聲波在水中的頻率和波長各是多少？(此時(shí)溫度為0℃）0℃時(shí)幾種介質(zhì)中的聲速介質(zhì)聲速/(m/s)空氣332水1450銅3800鐵4900玻璃5000-6000松木約3320軟木430-530橡膠30-50

牛刀小試3、第一次測定聲音在水中的傳播速度是1827年在日內(nèi)瓦湖上進(jìn)行的。如圖所示，兩只船相距14km，在一只船上的實(shí)驗(yàn)員向水里放一口鐘，當(dāng)他敲響鐘的時(shí)候，船上的火藥同時(shí)發(fā)光，在另一只船上的實(shí)驗(yàn)員向水里放一個(gè)聽音器，他看到火藥發(fā)光，10s后聽到水下的鐘聲，請(qǐng)你計(jì)算：水中的聲速？

牛刀小試：已知波的傳播方向判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向4、圖是一列波的圖象.(1)如果波沿著x軸的正方向傳播，K、L、M三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，哪一個(gè)最先回到平衡位置？K(2)如果波沿著x軸的負(fù)方向傳播，K、L、M三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，哪一個(gè)最先回到平衡位置？M解析：（1）波沿x軸正方向傳播，左邊質(zhì)點(diǎn)先振動(dòng)，帶動(dòng)右邊（2）波沿x軸負(fù)方向傳播，右邊質(zhì)點(diǎn)先振動(dòng)，帶動(dòng)左邊5、圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧波在初始時(shí)刻的波形，試確定初始時(shí)刻圖中A、B、C、D四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向及這段時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)速度大小的變化情況。牛刀小試：已知波的傳播方向判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向A：向下

加速B：向上

減速C：向上

加速D：向下

減速牛刀小試：已知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向判斷波的傳播方向6、如圖所示為一列簡諧波在某時(shí)刻的波形圖，已知圖形上某點(diǎn)的振動(dòng)方向如圖所示。試求這列波的傳播方向。如果已知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，則波的傳播方向又如何？YXOV歸納總結(jié)一、已知波的傳播圖像和波形圖判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向1.波向左傳播，則左邊質(zhì)點(diǎn)先振動(dòng)，帶動(dòng)右邊質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)2.波向右傳播，則右邊質(zhì)點(diǎn)先振動(dòng)，帶動(dòng)左邊質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)二、已知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波形圖判斷波的傳播方向1.若質(zhì)點(diǎn)1向下振動(dòng)，則帶動(dòng)質(zhì)點(diǎn)2向下，觀察質(zhì)點(diǎn)2在質(zhì)點(diǎn)1的哪一側(cè)，左側(cè)則向左傳播，右側(cè)則向右傳播2.若質(zhì)點(diǎn)減速（加速）運(yùn)動(dòng)，根據(jù)回復(fù)力判斷其向上還是向下振動(dòng)

牛刀小試：畫波形圖歸納總結(jié)一、求波在任意時(shí)刻的波形圖1.特殊點(diǎn)求法先找出兩點(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)律畫出新的波形。2.圖像平移法經(jīng)過時(shí)間Δt，波在傳播方向移動(dòng)的距離Δx=v·Δt,因此，把圖象沿傳播方向平移Δx即得到相對(duì)應(yīng)的圖象.8、如圖的橫波正在沿x軸的正方向傳播，波速為0.5m/s，分別畫出1s和4s后的兩個(gè)波形圖。牛刀小試牛刀小試

牛刀小試

活動(dòng)四：討論振動(dòng)圖像和波的圖像的區(qū)別振動(dòng)圖像波動(dòng)圖像圖像縱軸縱軸最大值研究對(duì)象研究內(nèi)容一個(gè)完整圖形對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)xt0yx0質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移振幅單個(gè)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻的所有質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移某一時(shí)刻的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移周期T波長λ變速勻速牛刀小試10、一列橫波某時(shí)刻的波形如圖甲所示，圖乙表示介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖象。（1）若波沿x軸的正方向傳播，圖乙為K、L、M、N四點(diǎn)中哪點(diǎn)的振動(dòng)圖象？

L（2）若波沿x軸的負(fù)方向傳播，圖乙為K、L、M、N四點(diǎn)中哪點(diǎn)的振動(dòng)圖象？

N解析乙圖為質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像，t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，所以直接排除甲圖中的K、M兩點(diǎn)（1）波沿x軸正方向傳播，甲圖中左邊質(zhì)點(diǎn)先振動(dòng)，帶動(dòng)右邊質(zhì)點(diǎn)，所以L質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)（y軸正方向），N質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)（y軸負(fù)方向），乙圖顯示質(zhì)點(diǎn)先向上振動(dòng)后向下，所以乙圖是甲圖中的L質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像；（2）波沿x軸負(fù)方向傳播，甲圖中右邊質(zhì)點(diǎn)先振動(dòng)，帶動(dòng)左邊質(zhì)點(diǎn)，所以L質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)（y軸負(fù)方向），N質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)（y軸正方向），所以乙圖是