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课件网) 第三章 机械波 粤教版 选择性必修一 第二节 机械波的描述 知识回顾 认识机械波 机械波的传播 机械波的产生条件:机械振动的波源、传播振动的介质 机械波的定义:机械振动在媒介中的传播叫作机械波 沿波传播方向,前一质点依次带动后一质点,后一质点延迟振动(前带后,后跟前); 各质点都以自己的平衡位置为中心振动,质点并不随波迁移;机械波传播的是振动的形式、能量和信息; 横波只能在固体中传播 纵波能在所有物质中传播 机械波 横波 纵波 密部 疏部 振动与传播方向垂直 振动与传播方向平行 新课导入 在第二章,我们学习了简谐运动,用x-t图像描述一个质点(弹簧振子或单摆)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,不方便用x-t图像来描述。我们应该用什么图像来描述? 我们以横波为例研究波的图像 一、机械波的图像 一、机械波的图像 我们可以用照相机把波的形状摄下来,就是按下快门瞬间各个质点离开各自平衡位置时的情形。我们就把这些质点连成曲线,就是该时刻的波的图象。 一、机械波的图像 Y 位移 (一)波的图像表示法 1.用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置 用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移 X 平衡位置 正方向 负方向 O 对于横波而言,波形图就是该时刻波的图像! 一、机械波的图像 2.物理意义:波的图像表示各质点在某一时刻偏离平衡位置的位移分布规律。 3.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.简谐波是最基本、最简单的波。 在不同时刻质点的振动位移不同,其对应的波的图像也是不同的,不同时刻的波形曲线是不同的。 从波的图象上可获得的哪些信息? 一、机械波的图像 (二)波的图像的应用 若已知波的传播方向,如何判断质点的振动方向? 或已知质点的振动方向,如何判断波的传播方向呢? Y X O a c b e d g h f 波的传播速度 Y X O a c b e d g h f 波的传播速度 一、机械波的图像 (二)波的图像的应用 判断质点振动方向或波传播方向的方法 带动法 先振动的质点带动邻近的后振动质点,在质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点P′,若P′在P点上方,则P向上振动,若P′在下方,则P向下振动. 一、机械波的图像 (二)波的图像的应用 判断质点振动方向或波传播方向的方法 微平移法 如图所示,实线为t时刻的波形,作出微小时间Δt (Δt<) 后的波形如虚线所示.由图可见t时刻的质点由P1(或P2)位置经Δt后运动到P1′(或P2′)处,这样就可以判断质点的振动方向了. Y X O b f 波的传播速度 一、机械波的图像 (二)波的图像的应用 判断质点振动方向或波传播方向的方法 上下坡法 沿波的传播方向看去,“上坡”处的质点向下振动;“下坡”处的质点向上振动,简称“上坡下、下坡上” 上坡 下坡 上坡 h 下坡 上坡 下坡 Y X O b f 波的传播速度 h 上坡下 下坡上 上坡下 下坡上 一、机械波的图像 (二)波的图像的应用 判断质点振动方向或波传播方向的方法 同侧法 在波的图像上的某一点,沿竖直方向画出一个箭头表示质点振动方向,并设想在同一点沿水平方向画一个箭头表示波的传播方向,那么这两个箭头总是在曲线的同侧 1、如图所示为一列向左传播的简谐波的波形图,求: 图中A、B、C、D、E各质点的振动情况 v 例题 v v v 带动法 微平移法 上下坡法 同侧法 2、如图所示为简谐波在某一时刻的波形图,已知此时质点A正向上运动,由此可断定( ) A.向右传播,且此时质点B正向上运动 B.向右传播,且此时质点C正向下运动 C.向左传播,且此时质点D正向上运动 D.向左传播,且此时质点E正向下运动 C 如果已知这个质点做加速运动,则波的传播方向又如何? 例题 3、一简谐 ... ...