2019_2020学年高中物理第2章机械波第1节波的形成和描述课件+试卷含答案+学案（3份打包）鲁科版选修3_4

第1节　波的形成和描述 　1.理解机械波的产生条件和形成过程．(重点)　2.知道什么是横波和纵波．　3.理解波的图象的意义和特点，能区分波动图象和振动图象及应用它们解题．(重点＋难点)　4.掌握波的特征，理解波长、频率和波速的物理意义及其定量关系． 一、波的形成与传播 1．形成：机械振动在介质中的传播称为机械波，简称波． 2．产生条件 (1)要有波源． (2)要有传播振动的介质． 3．特点 (1)介质中有机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，因此说它传播的只是机械振动这种运动形式． (2)介质中本来静止的质点，随波的传播而发生振动，可见波是传递能量的一种方式． (3)介质中质点开始振动的方向均与波源开始振动的方向相同． 1．(1)在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止运动．(　　) (2)在绳波的形成和传播中，所有质点的运动是近似的匀速直线运动．(　　) (3)波的形成过程中，前面的质点带动后面的质点振动，后面的质点重复前面质点的振动．(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√ 二、波的分类 机械波分为横波和纵波两类 定义 标识性物理量 实物波形 横波 质点的振动方向与波的传播方向垂直的波 (1)波峰：凸起的最高处(2)波谷：凹下的最低处 纵波 质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波 (1)密部：质点分布最密的地方(2)疏部：质点分布最疏的地方 2．(1)纵波指的是质点的振动方向和波的传播方向垂直的波．(　　) (2)横波中分密部和疏部，纵波中分波峰和波谷．(　　) (3)声波是纵波．(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√ 三、波的描述 1．波的图象描述 (1)简谐波 定义：如果介质中各个质点做简谐运动，它所形成的波就是一种最基本、最简单的波，叫做简谐波． (2)图象的建立 用横坐标x表示沿波传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定横波中位移方向向某一个方向时为正值，位移向相反的方向时为负值．在xOy平面上，画出各个质点平衡位置x与各质点偏离平衡位置的位移y组成的各点(x，y)，用光滑的曲线把各点连接起来就得到了横波的波形图象，也称波形曲线或波形(如图所示)． (3)图象的特点 ①横波的图象形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似，波形中的波峰即为图象中的位移正向的最大值，波谷即为图象中位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置． ②如果介质中各个质点做简谐运动，它所形成的波就是一种最基本、最简单的波，叫做简谐波． (4)图象的物理意义：波动图象描述的是在同一时刻，沿波的传播方向上的各个质点离开平衡位置的位移． 2．波的特征 (1)波长(λ) ①定义：把沿着波的传播方向，两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向总是相同的质点间的距离，叫做波长，通常用 λ表示． ②特征：在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长．在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部中央的距离等于波长． (2)周期(T)和频率(f) ①定义：质点完成一次全振动经历的时间叫做波的周期，用T表示．介质中的质点每秒完成全振动的次数叫做波的频率，用f表示． ②规律：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)是相同的，它们都等于波源的振动周期(或频率)． ③关系：周期T和频率f互为倒数，即f＝. ④时空关系：在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于波长． (3)波速(v) ①定义：机械波在介质中传播的速度．波速等于波长和周期的比值． ②定义式：v＝，它又等于波长和频率的乘积，公式为v＝λf，这两个公式虽然是从机械波得到的，但也适用于我们以后学到的电磁波． ③决定因素：机械波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定，在不同的介质中，波速一般不同，另外，波速还与温度有关． 3．(1)波的图 ... ...