高中物理第十二章机械波第二节波的图像课件新人教选修34.ppt

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1、第二、三节第二、三节 波的图像及描述波的图像及描述2021/8/11 星期三1复习提问：复习提问：1 1：产生机械波的条件是什么？：产生机械波的条件是什么？2 2：机械波传播的实质是什么？：机械波传播的实质是什么？3 3：机械波分哪二种？各有什么：机械波分哪二种？各有什么特点？特点？2021/8/11 星期三2Y位移位移一、波的图象一、波的图象1.1.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2.2.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方向负方向2021/8/11 星期三3Y位移X平衡

2、位置O振动图象的画法 波的图象有时也称波形图简称波形波的图象有时也称波形图简称波形（1 1）如果波的图象是正弦曲线，这样的波叫做正弦波，）如果波的图象是正弦曲线，这样的波叫做正弦波，也叫也叫简谐波简谐波（2 2）介质中有正弦波传播时，介质的质点在做简谐振动）介质中有正弦波传播时，介质的质点在做简谐振动（3 3）简谐波是一种最基本、最简单的波）简谐波是一种最基本、最简单的波.2021/8/11 星期三4二、波的图象的物理意义二、波的图象的物理意义1、波的图象的物理意义：、波的图象的物理意义：反映介质中反映介质中各个质点各个质点某一时刻某一时刻偏离平衡位置的偏离平衡位置的位移位移由波的图象的画法可

3、以知道：由波的图象的画法可以知道：对对横波横波而言图象反映了某时刻介质中各个质点而言图象反映了某时刻介质中各个质点在空间的实际分布情况。在空间的实际分布情况。2、振动图象的物理意义：、振动图象的物理意义：反映反映某个质点某个质点不同时刻不同时刻偏离平衡位置的偏离平衡位置的位移位移由振动图象的画法可以知道：由振动图象的画法可以知道：图象上的点并不表示做简谐运动的质点在空间的实际位置。图象上的点并不表示做简谐运动的质点在空间的实际位置。2021/8/11 星期三5三、波的图象的应用三、波的图象的应用(一一)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

4、图三者知其二，而求其一。三者知其二，而求其一。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2021/8/11 星期三6练习一：练习一：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波的传播方向ABCDVVVV上坡下，下坡上上坡下，下坡上2021/8/11 星期三7练习二：练习二：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

5、求这列波的传播方向YXOV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？2021/8/11 星期三8练习三：练习三：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 试画出再经过试画出再经过T/4、3T/4和和5T/4时的波形图时的波形图YXO波的传播方向2021/8/11 星期三9练习四：练习四：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

6、图形 上某点的振动方向如图所示。试画出再经过上某点的振动方向如图所示。试画出再经过T/4、3T/4和和 5T/4时的波形图时的波形图YXOV2021/8/11 星期三10一、波长一、波长定义定义定义定义：在波动中，振动：在波动中，振动：在波动中，振动：在波动中，振动相位总是相同相位总是相同相位总是相同相位总是相同的两个的两个的两个的两个相邻相邻相邻相邻质点质点质点质点间的距离，叫做波长间的距离，叫做波长间的距离，叫做波长间的距离，叫做波长说明：说明：说明：说明：1.1.1.1.振动情况完全相同的两个质点位移总相等（大小、振动情况完全相同的两个质点位移总相等（大小、振动情况完全相同的两个质点位移

7、总相等（大小、振动情况完全相同的两个质点位移总相等（大小、方向）方向）方向）方向）3.3.3.3.相距相距相距相距的整数倍的整数倍的整数倍的整数倍的两个质点振动步调总是一致的两个质点振动步调总是一致的两个质点振动步调总是一致的两个质点振动步调总是一致4.4.4.4.相距相距相距相距/2/2/2/2的奇数倍的奇数倍的奇数倍的奇数倍的两个质点振动步调总是相反的两个质点振动步调总是相反的两个质点振动步调总是相反的两个质点振动步调总是相反5.5.5.5.在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距在横波中，两个相邻的波峰

8、（或波谷）之间的距离等于波长；在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）离等于波长；在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）离等于波长；在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）离等于波长；在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）之间的距离等于波长之间的距离等于波长之间的距离等于波长之间的距离等于波长2.2.2.2.每经过一个波长的距离，出现一个振动情况完全相每经过一个波长的距离，出现一个振动情况完全相每经过一个波长的距离，出现一个振动情况完全相每经过一个波长的距离，出现一个振动情况完全相同的质点，因此波长描述了波传播过程中的同的质点，因此波长描述了波传播过程中的同的质点，因此波长描述了波传播过程中的同的质点，因此波长描

9、述了波传播过程中的空间上的空间上的空间上的空间上的周期性周期性周期性周期性（重复性）。（重复性）。（重复性）。（重复性）。2021/8/11 星期三11二、周期和频率二、周期和频率2.2.2.2.每每每每经经经经历历历历一一一一个个个个周周周周期期期期，波波波波向向向向前前前前传传传传播播播播一一一一个个个个波波波波长长长长。因因因因此此此此周周周周期描述了波传播过程中的时间上的周期性。期描述了波传播过程中的时间上的周期性。期描述了波传播过程中的时间上的周期性。期描述了波传播过程中的时间上的周期性。波的周期（或频率）：波源振动的周期（或频率）波的周期（或频率）：波源振动的周期（或频率）波的周期

10、（或频率）：波源振动的周期（或频率）波的周期（或频率）：波源振动的周期（或频率）1 1、波的周期由波源决定，同一列波在不同介质中传播、波的周期由波源决定，同一列波在不同介质中传播、波的周期由波源决定，同一列波在不同介质中传播、波的周期由波源决定，同一列波在不同介质中传播时周期（或频率）保持不变时周期（或频率）保持不变时周期（或频率）保持不变时周期（或频率）保持不变2021/8/11 星期三12三、波速三、波速1、它反映振动在介质中传播的快慢程度、它反映振动在介质中传播的快慢程度.2、波速的大小由、波速的大小由介质的性质介质的性质决定，同一列波在决定，同一列波在不同介质中传播速度不同不同介质中传

11、播速度不同3、波在均匀介质中是、波在均匀介质中是匀速匀速传播的。传播的。4、波速与质点的振动速度不同。、波速与质点的振动速度不同。2021/8/11 星期三13波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定波速由介质决定，周期（或频率）由振源决定 当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期（或频率）保持不变但由于波速的变化而导致波长的（或频率）保持不变但由于波速的变化而导致波长的（或频率）

12、保持不变但由于波速的变化而导致波长的（或频率）保持不变但由于波速的变化而导致波长的变化变化变化变化 波波波波速速速速等等等等于于于于波波波波长长长长和和和和频频频频率率率率的的的的乘乘乘乘积积积积这这这这一一一一关关关关系系系系虽虽虽虽从从从从机机机机械械械械波波波波得得得得到，但对其他形式的彼（电磁波、光波）也成立到，但对其他形式的彼（电磁波、光波）也成立到，但对其他形式的彼（电磁波、光波）也成立到，但对其他形式的彼（电磁波、光波）也成立四、强调：四、强调：2021/8/11 星期三14C C练习练习练习练习1 1 1 1关于简谐波说法中正确的是（关于简谐波说法中正确的是（关于简谐波说法中正

13、确的是（关于简谐波说法中正确的是（）A A A A两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长波长波长波长B B B B任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长 C C C C波动在一周期内向前传播的距离等于波长波动在一周期内向前传播的距离等于波长波动在一周期内向前传播的距离等于波长波动在一周期内向前传播的距离等于波长D D D D在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长在

14、一个周期内质点所走过的路程等于一个波长在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长在一个周期内质点所走过的路程等于一个波长2021/8/11 星期三15练习练习2 2关于波速说法错误的有（关于波速说法错误的有（）A.A.波速由介质和波源共同决定波速由介质和波源共同决定B.B.提高振源频率，波的传播速度将增大提高振源频率，波的传播速度将增大C.C.同同时时在在空空气气中中传传播播两两列列声声波波，波波长长较较大大的的声声波波传播较快传播较快D.D.频率大的声波在空气中传播的波长越短频率大的声波在空气中传播的波长越短E.E.波速反映了介质中质点振动的快慢波速反映了介质中质点振动的快慢F.F.波速反映了

15、振动在介质中传播的快慢波速反映了振动在介质中传播的快慢A B C EA B C E波长由波源和介质共同决定。波长由波源和介质共同决定。机械波的周期和频率由波源决定，与介质无关；机械波的周期和频率由波源决定，与介质无关；波速由介质决定，与波源无关；波速由介质决定，与波源无关；2021/8/11 星期三16A B DA B D练习练习3.3.关于关于v=fv=f和和v=/Tv=/T说法正确的（说法正确的（）A.A.它们适用于一切波（包括电磁波、光波）它们适用于一切波（包括电磁波、光波）B.B.同一列波在传播过程中，从一种介质进入另同一列波在传播过程中，从一种介质进入另一种介质时保持不变的只有一种介质时保持不变的只有f fC.C.由由v=fv=f可以看出，波速与频率成正比可以看出，波速与频率成正比D.D.由两式得出声波在同一种介质中传播时，波由两式得出声波在同一种介质中传播时，波长和频率成反比，与周期成正比长和频率成反比，与周期成正比 2021/8/11 星期三172021/8/11 星期三18