(
课件网) 2 波的描述 [定位·学习目标] 1.通过观察水波、绳波,能用描点法作横波的图像,掌握波长、周期、频率和波速等概念,形成物理观念。2.学会应用波长、周期(频率)和波速的关系来解决相关问题,培养仔细观察和抓住事物本质的科学思维能力。3.通过对不同的图像进行思考、交流,理解图像的物理意义,进而掌握振动图像和波形图的区别,并能判断波的传播方向和质点的振动方向,从而提升科学探究能力。 探究·必备知识 知识点一 波的图像 「探究新知」 1.波的图像的画法:波的图像如图所示。 位移 y轴 2.波的图像的物理意义 波的图像描述的是某一时刻沿波的传播方向的各个质点偏离 的位移。 3.正弦波(简谐波) (1)波的图像是 ,这样的波叫作 ,也称为简谐波。 (2)简谐波在传播时,介质中各质点在做 。 平衡位置 正弦曲线 正弦波 简谐运动 4.波的图像与振动图像的区别 (1)波的图像表示介质中的“各个质点”在“ ”的位移。类似于生活中的“照相”。 (2)振动图像表示介质中的“某一质点”在“ ”的位移。类似于生活中的“录像”。 某一时刻 各个时刻 正误辨析 (1)波的图像可以表示质点的运动轨迹。( ) (2)通过波的图像可以找出任一质点在任意时刻的位移。( ) (3)只有横波才能画出波的图像。( ) (4)由波形图可确定各质点的振幅。( ) × × × √ 知识点二 波长、频率和波速 「探究新知」 1.波长λ (1)定义:在波的传播方向上,振动相位总是 的两个 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 之间的距离等于波长。 相同 相邻 波峰 波谷 密部 疏部 2.周期T或频率f (1)定义:在波动中,各个质点的振动周期或频率是 的,都等于 的振动周期或频率,这个周期或频率叫作波的周期或频率。 (2)周期与波长的关系:经过一个周期T,振动在介质中传播的距离 一个波长λ。 3.波速 (1)定义:机械波在 中的传播速度。 相同 (3)决定因素:机械波的波速由 本身的性质决定,在不同的介质中,波速是 的。 波源 等于 介质 fλ 介质 不同 正误辨析 (1)纵波中密部中央和疏部中央之间的距离为一个波长。( ) (2)波速表示介质中质点振动的速度。( ) (3)机械波在一个周期内传播的距离就是振幅的4倍。( ) (4)同一频率的波在不同的介质中传播,其波长会发生变化。( ) × × × √ 突破·关键能力 要点一 对波的图像的理解与应用 「情境探究」 机械波是机械振动在介质里的传播过程,从波源开始,随着波的传播,介质中的大量质点先后开始振动起来。虽然这些质点都在平衡位置附近重复波源的振动,但由于它们振动步调不一致,所以在某一时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。如图所示横波的图像可以形象地描述出波的运动情况。 探究:(1)在平面直角坐标系中,要画出波的图像,横、纵坐标应分别表示什么物理量 (2)波的图像表示了怎样的物理意义 【答案】 (1)横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。 【答案】 (2)波的图像表示介质中各质点在某一时刻偏离平衡位置的位移的空间分布情况。 (3)从波的图像上可获取哪些物理信息 【答案】 (3)振幅、波长、波的传播方向及各质点振动方向。 1.对波的图像的理解 (1)波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”。可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”。 (2)简谐波的图像是正(余)弦曲线,介质中的质点做简谐运动。 「要点归纳」 2.由波的图像可获取的信息 如果已知一列波某时刻波形如图所示,那么我们从波的图像中可以获取的信息有以下几点: (1)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各质点的位移。图线上 ... ...
