高二物理机械波的图象描述课件人教版.ppt

第二节机械波的图象描述 印度洋海啸造成了巨大灾难，人类必须建立预警机制，防止悲剧重演！Y位移位移一、波的图象表示一、波的图象表示1.用横坐标表示在波用横坐标表示在波传播方向上传播方向上各质点的各质点的平衡位置平衡位置2.用纵坐标表示用纵坐标表示某时刻某时刻各质点偏离平衡位置的各质点偏离平衡位置的位移位移X平衡位置平衡位置正正方方向向负负方方向向3.在在XOY坐标平面上画出坐标平面上画出某时刻某时刻各质点各质点偏离平衡位置的偏离平衡位置的位移位移Y位移位移X平衡位置平衡位置O4.波的图象的画法：波的图象的画法：将将某时刻某时刻各质点各质点偏离平衡位置的偏离平衡位置的位移矢量的末端位移矢量的末端用光滑的用光滑的曲线连接起来曲线连接起来二、描述波的特征的物理量二、描述波的特征的物理量1、波长：对平衡位置的、波长：对平衡位置的位移总是相同位移总是相同的两个的两个相相 邻邻质点间的距离质点间的距离波长波长波长波长2、波的周期（或频率）：、波的周期（或频率）：在波动中各质点的振动周期（或频率）都在波动中各质点的振动周期（或频率）都等于波源振动的周期（或频率），也叫波的周等于波源振动的周期（或频率），也叫波的周期期T（或频率（或频率f）。单位：秒（）。单位：秒（s）（）（或赫兹或赫兹Hz）f=1/T3 3、波速：波的振动形式（以波峰或波谷标志）在、波速：波的振动形式（以波峰或波谷标志）在 介质中的推进速度，用介质中的推进速度，用 V V 表示表示或或注意：波的速度只取决于介质注意：波的速度只取决于介质几点说明：几点说明：（1 1）同一波在不同介质中传播时周期（或）同一波在不同介质中传播时周期（或频率）保持不变。频率）保持不变。（2 2）每经历一个周期，波向前传播一个波）每经历一个周期，波向前传播一个波长的距离。长的距离。（3 3）每经历一个周期，原有的波形图不发）每经历一个周期，原有的波形图不发生变化。生变化。三、波的图象的应用三、波的图象的应用题型之一：题型之一：波的传播方向波的传播方向、质点的振动方向质点的振动方向以及以及波形图波形图 三者知其二，而求其一。三者知其二，而求其一。主要方法：主要方法：三角形法三角形法YXO波的传播方向波的传播方向质点的振动方向质点的振动方向向上或向下三角形顶部表示波峰或波谷三角形顶部表示波峰或波谷例一例 2例题一：例题一：如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图 试求出波形图上试求出波形图上A、B、C、D四个质点的振动方向四个质点的振动方向YXO波的波的传播方向传播方向ABCDVVVV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？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？返回返回例题二：例题二：如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图形如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图形 上某点的振动方向如图所示。试求这列波的传播方向上某点的振动方向如图所示。试求这列波的传播方向YXOV答案：向左传播答案：向左传播如果这个质点的振动方向向上，则波的传播方向又如何？如果这个质点的振动方向向上，则波的传播方向又如何？如果已知这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？如果已知这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？返返 回回题型之二题型之二：求波在任意时刻的波形图求波在任意时刻的波形图主要方法：主要方法：图象平移法图象平移法OYX波的波的传播方向传播方向经过时间经过时间 ，波在传播方向移动，波在传播方向移动的距离的距离 形字因此，把图形字因此，把图象沿传播方向平移象沿传播方向平移 即得即得到相对应的图象到相对应的图象例 3例题例题3 3：某一简谐横波在：某一简谐横波在t t0 0时刻的波形图如图的实线时刻的波形图如图的实线所示若波向右传播，画出所示若波向右传播，画出T T/4/4后和后和5 5T T/4/4前两个时刻的波前两个时刻的波的图象的图象 OYX返回T/4后的波形图后的波形图5T/4前的波形图前的波形图平移规律：平移规律：波右传波右传，求前左移，求，求前左移，求后右移；后右移；波左传波左传，求前，求前右移，求后左移。右移，求后左移。四、课本例题学习四、课本例题学习 两人分别乘坐甲、乙两只小船，两船在湖面两人分别乘坐甲、乙两只小船，两船在湖面上相距上相距2 0m2 0m，有一列水波沿甲船到乙船的方向传，有一列水波沿甲船到乙船的方向传播，使小船每分钟上下浮动播，使小船每分钟上下浮动3030次。当甲船位于波次。当甲船位于波峰时，乙船恰好位于波谷，此时两船间还有两个峰时，乙船恰好位于波谷，此时两船间还有两个波峰。问这列水波的传播速度是多少？波峰。问这列水波的传播速度是多少？解：水波的周期依题意，20m为2.5个波长，故则波速 1、有一列波，当它在不同的介质中传播时，什、有一列波，当它在不同的介质中传播时，什么物理量发生了变化？是不是频率么物理量发生了变化？是不是频率f、波长、波长 速度速度V都可以改变？都可以改变？2、简述振动图象和波的图象的相同点与不同点、简述振动图象和波的图象的相同点与不同点YX0波的图象Xt0振动图象相同点：1、图象都是正（余）弦曲线2、纵坐标都表示质点离开平衡位置的位移不同点：1、某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图象跳页练练 习：习：2、一列简谐波在、一列简谐波在x轴上传播，某时刻波形如图，已知此时质轴上传播，某时刻波形如图，已知此时质点点F运动方向向运动方向向Y轴负方向，则轴负方向，则A、波沿、波沿X轴负方向传播轴负方向传播B、质点、质点D此时刻向下运动此时刻向下运动C、质点、质点B比质点比质点C先回到平衡位置先回到平衡位置D、质点、质点E振幅为振幅为0OYXBCDEFG1、关于波的频率，下列说法中正确的是：、关于波的频率，下列说法中正确的是：A、波的频率由波源决定，与介质无关；、波的频率由波源决定，与介质无关；B、波的频率与波速没有必然关系；、波的频率与波速没有必然关系；C、波由一种介质传到另一种介质时，频率会变大；、波由一种介质传到另一种介质时，频率会变大；D、以上说法均不正确。、以上说法均不正确。（AB）（AB）五、小结：五、小结：1、波的周期（频率）、波长、波速的关系为、波的周期（频率）、波长、波速的关系为但周期（频率）由波源决定，波速由介质决定但周期（频率）由波源决定，波速由介质决定2、求解波的传播方向或质点的振动方向常用三角形法、求解波的传播方向或质点的振动方向常用三角形法3、已知波的图象求另一时刻的图象常用图象平移法、已知波的图象求另一时刻的图象常用图象平移法六、作业：六、作业：课本课本47页，页，3、4