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课件网) 第三章 机械波 第2节 波的描述 新教材人教版 物理（高中选择性必修第一册） 课堂引入 观察水波，可以看出波在空间、时间上具有周期性，我们能否用图像的方法来描述一列波呢？ 探究思考 0 波的图象 x t 0 振动图象 过去我们研究的是单个质点的运动情况，用 x - t 图像可以很方便地描述质点在任意时刻的位移。 而波却是很多质点的运动，在同一时刻各个质点的位移都不尽相同，不方便使用 x - t 图像来描述。那么我们应该用什么样的图像来描述波呢？ 用相机对绳上横波进行拍照，照片记录了各个质点在按下快门瞬间的具体位置。 思考：要描述传播机械波的介质中各质点的空间位置，在直角坐标系中，横、纵坐标应分别表示什么物理量？怎样得到波的图像？ 一、波的图像 2.用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置 1.用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移 y 位移 x 平衡位置 正方向 负方向 O 照相机记录的绳上的横波 该时刻的波的图象 3.图像的物理意义：波的图像表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移。 注意：波的图像是在波的传播方向上介质中各振动质点的连线在某一时刻的波形． 波形图 4.简谐波：如果波的图像是正弦曲线，这样的波叫作正弦波，也叫简谐波。 （1）简谐运动在介质中传播形成简谐波. （2）简谐波是一种最基本、最简单的波. 一、波的图像 从波的图象上可获得的物理信息 1.质点的位移； 2.各个质点的振幅A ; 3.能根据波的传播方向判断各个质点在该时刻的运动方向、加速度方向及其变化情况； 4.可以画出另一时刻的波形图。 x/m y/m 0 1 2 3 4 1.波长 二、波的波长、频率和波速 定义: 在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离，叫做波的波长。通常用用符号 λ 表示。 0 0.2 0.4 0.6 0.8 X/cm Y/cm 深入理解 在波动中，相隔整数个波长( n λ )的两个点的振动特点 （1）对平衡位置的位移的大小和方向总保持相同． （3）振动步调总保持相同. （2）速度大小和方向总保持相同. 思考：相隔λ/2的奇数倍两个质点的步调有何关系？ λ λ λ λ ①在横波中，两个相邻的波峰(或波谷)之间的距离等于波长。 ②在纵波中，两个相邻的密部(或疏部)之间的距离等于波长。 3.波速 单位时间内振动所传播的距离叫做波速。 定义： 物义： 反映振动在介质中传播的快慢程度。 二、波的波长、频率和波速 定义：在波动中，各个质点振动的周期（或频率）都是相同的，它们都等于波源质点振动的周期（或频率），也叫做波的周期（或频率）。 物理意义：反映波在时间上的周期性。 1.波的周期（或频率）应由波源决定，与传播波的介质无关。 2.每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个波长的距离。 3.每经历一个周期，原有的波形图不改变。 注意： 2.周期（T）、频率（f） 4.波长、周期（或频率）和波速的关系 x y 0 v 1 2 3 4 5 6 λ 注意 2.波从一种介质进入另一种介质，周期不变，波长和波速一般均发生变化；波在同一介质中传播，当周期发生变化，波长也发生变化。 1.波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同，在同一均匀介质中是匀速传播的。 （课本P68） 振动图象 波动图象 相同点 图线形状 纵坐标 纵坐标最大值 不同点 研究对象 物理意义 横坐标 图线变化 运动特点 x t 0 y x 0 都表示质点离开平衡位置的位移 表示振幅或波幅 不同时刻的一个质点 某一时刻介质中的各个质点 不同时刻的一个质点偏离平衡位置的位移 某一时刻的各个质点偏离平衡位置的位移 时间的延续，可求周期T 可求波长λ 变加速运动，速度周期性变化 同种均匀介质中匀速运动 x t 0 y x 0 延伸 平移 放录像带 拍合影 总结：波的图象与振动图象的比较 波 ... ...
