【学霸笔记：同步精讲】14 第三章 第二节 机械波的描述 讲义--高中粤教版物理选择性必修第一册

第二节　机械波的描述 [学习目标]　1．理解波长、波速及其与周期、频率的关系．2．掌握波的图像的意义和应用，能够区分波的图像和振动图像．3．会分析波的多解问题． 知识点一　机械波的图像 1．波的图像 选定某一时刻，然后在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各个质点的_____，用纵坐标表示这一时刻各个质点偏离平衡位置的____，连接各位移矢量末端，就得出一条光滑曲线，就是该时刻波的图像． 2．波的图像与振动图像的区别 振动图像表示的是某个质点在_____的位移，机械波的图像表示的是某一时刻_____的位移． 知识点二　描述机械波的物理量 1．波长 (1)定义：在波动中，对平衡位置的位移总是____的两个____质点之间的距离，叫作波长，用__表示． (2)横波波长：横波的____波峰或波谷的距离等于横波波长． (3)纵波波长：纵波的两个____最密部或最疏部的距离等于纵波波长． 2．波的周期(或频率) 传播一个波长所用的时间叫作波的周期，波的周期(或频率)____波源的振动周期(或频率)． 3．波速 (1)定义：_____(以波峰或者波谷作为标志)在介质中的传播速度叫作波速，用__表示． (2)公式：v＝＝____． (3)决定因素：机械波在介质中的传播速度由_____决定，波从一种介质进入另一种介质中传播时，波速与波长将会____，频率(或周期)____． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)． (1)由波的图像可以读出周期． (　　) (2)相隔时间为周期的整数倍的两个时刻波形图部分重合． (　　) (3)波的图像表示介质中质点的运动轨迹． (　　) (4)在一个周期内，振动在介质中传播的距离等于一个波长． (　　) 2．关于波的图像的物理意义，下列说法正确的是(　　) A．表示某一时刻某一质点的位移 B．表示某一时刻各个质点的位移 C．表示各个时刻某一质点的位移 D．表示各个时刻各个质点的位移 3．(多选)如图所示为某一向右传播的横波在某时刻的波形图，则下列叙述正确的是(　　) A．经过半个周期，质点C将运动到E点处 B．M点和P点的振动情况时刻相同 C．A点比F点先到达最低位置 D．B点和D点的振动步调相反 一列波的图像如图甲，其中某一点的振动图像如图乙. (1)如何区分波的图像与振动图像？ (2)两种图像纵坐标的最大值相同吗？ 　波的图像 1．由波的图像获得的三点信息 (1)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移． (2)可以直接看出在波的传播过程中各质点振动的振幅A及波长λ． (3)若已知该波的传播方向，可以确定各质点的振动方向；或已知某质点的振动方向，可以确定该波的传播方向． 2．波的图像的周期性 在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻质点的位移不同，不同时刻波的图像不同．质点的振动位移做周期性变化，波的图像也做周期性变化．经过一个周期，波的图像复原一次． 3．波的传播方向的双向性 如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正向传播，也可能沿x轴负向传播，具有双向性． 4．波的图像与振动图像的比较 比较项目 简谐运动的图像 简谐波的图像 不同点 图像 研究对象 某个振动质点 所有质点 研究内容 一个质点在不同时刻的振动位移 介质中各质点在同一时刻的振动位移 图像变化 随时间延伸，原图形不变 随时间推移，整个波形沿波的传播方向平移 一个完整图像所占横坐标的距离 表示一个周期T 表示一个波长λ 比喻 单人舞的录像 抓拍的集体舞照片 相同点及联系 图像形状 正(余)弦曲线 可获得的信息 质点振动的振幅、位移、加速度的方向 联系 质点的振动是组成波动的基本要素 【典例1】　如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图．若此时质点P正处于加速运动过程中，则此时(　　) A．此波沿x轴正向传播 B．质点N比质点Q先回到平衡位置 C．质点N处于减速运动过程中 D．质点Q和质点N运动情 ... ...