3.1 波的形成和描述(二) 课件(共22张PPT) 高中物理鲁科版（2019）选择性必修一

(课件网) 第3章 机械波 3.1波的形成和描述(二) 2 波在介质中传播时，各质点都在平衡位置附近振动，而整个波形不断地向前传播，在时间上、空间上都具有周期性，如何描述一列波的运动情况呢？ 1.画法 建立 坐标系 描点 连线 用横坐标x表示沿波传播方向上各质点的 ，纵坐标y表示各个质点 。规定位移方向向上为正值。 在坐标平面内，以某一时刻各个质点的x、y值描出各对应点。 用一条平滑的曲线把各点连接起来就得到该 波的图像，也称波形曲线或波形。 x y O x1 y1 x1 y1 平衡位置 离开平衡位置的位移 时刻 2.图像的物理意义 波的图像反映了介质中的 在 的位移情况。 3.简谐波 (1)波源做简谐运动时，在各个时刻波的图像是一条 ，这种波称为 。 (2)简谐波中各质点的振动是简谐振动。 各个质点 某一时刻 正弦(或余弦)曲线 简谐波 简谐运动的图像是一条正弦(或余弦)曲线；横波中的各质点做简谐运动时，其图像也是一条正弦(或余弦)曲线。如图所示的两图像中，一个是振动图像，另一个是波的图像，你能将它们区分开来吗？它们的物理意义分别是什么？请说出理由，并与同学讨论交流。 (1)辨析方法：看横轴，振动图像的横坐标轴t表示时间，波的图像横坐标轴x表示波传播方向上各质点的平衡位置，所以题图a是振动图像，题图b是波的图像。 (2)物理意义：振动图像表示介质中“某一个质点”在“各个时刻”的位移，波的图像表示介质中“各个质点”在“某一时刻”的位移。可以形象地说：波的图像是“照相式”的，而振动图像是“录像式”的。 (3)下一时刻的图像的获得：振动图像是在原图像的后面延续，而波的图像需要将现在的图像向左或向右“平移”相应的距离。 y O t y O x a b t x 1.(多选)根据图甲、乙所示，判断下列说法正确的是 A.甲是振动图像，乙是波的图像 B.甲是波的图像，乙是振动图像 C.甲中A质点向下振动，乙中B时刻质点向下振动 D.甲中A质点向上振动，乙中B时刻质点向下振动 √ √ 1.周期T、频率f (1)周期(频率)：在波动中，各个质点的 叫波的周期(或频率)。 (2)周期T和频率f的关系：T＝ 。 在波的传播过程中，各质点的振动周期与波源的振动周期的关系？ 相同 振动周期(或频率) 2.波长λ (1)定义：两个 的、相对平衡位置的位移和振动方向总是 的质点间的距离。 (2)特征 ①在横波中，两个相邻 或两个相邻 之间的距离等于波长。 ②在纵波中，两个相邻 或两个相邻 中央的距离等于波长。 相邻 相同 波峰 波谷 密部 疏部 3.波速 (1)定义：振动传播的 与传播 之比。 (2)决定因素：由 本身的性质决定，在不同的介质中，波速是 的，在同一介质中，不同的波，波速 。(均选填“相同”或“不同”) v＝ (3)波长、周期、频率和波速的关系： v＝＝ 。 λf 距离 时间 介质 不同 相同 y 0 x A -A P1 P2 t时刻波形 (1)某时刻，波上两个相邻的、位移相等的质点间的距离一定等于波长吗？ 不一定。只有沿波的传播方向上相邻的两质点位移总是相同，它们之间的距离才等于波长。 t+Δt时刻波形 不是。因为波在一个周期内传播的距离与介质有关，而质点在一个周期内通过的路程与振幅有关，为振幅的四倍，它们无必然联系。 (2)波在一个周期内传播的距离是一个波长，那么在一个周期内质点通过的路程是否为一个波长？为什么？ 2.(多选)(2023·福建福州市高二检测)“甩绳”是一种时尚的健身运动，如图甲所示，两根相同的绳子一端固定，另一端由健身者双手分别握住上下交替甩动，绳子在竖直面内分别形成两列波。某次健身者以一定的频率开始甩 动，某时刻绳子形成的波形如图乙所示(可视为简谐波且还未传到固定点P)，其中a、b是右手绳子上的两个相邻的最低点，a、b两质点在波的传播方向上的距离xab＝2.0 m，a ... ...