3.2波的描述课件（21张PPT）
文档属性
| 名称 | 3.2波的描述课件（21张PPT） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 1008.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-16 08:47:18 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第二章 机械振动
3.2 波的描述
选择性必修 第一册
1. 产生机械波的条件是什么？
3. 机械波的形成过程及其特点？
复习回顾
2. 机械波传播的本质是什么？
通过质点间的相互作用力，前面质点带动后面质点，将振源的振动形式传播出去
带动 滞后 模仿（重复）
【学习目标】
1.理解波的图像及其意义，知道波的图像的横、纵坐标代表物理量。
2.知道简谐波的定义及其特点，能在波形图像中获得质点对应的物理量
3.可以根据某一时刻波的图像和传播方向确定下一时刻的波形图。
4.理解振动图像和波形图的区别与联系
5.理解波长、频率、波速的意义及其关系，并会应用
思考1：用什么方法可以直观的描述波？
思考2：如何获得波形图？
描点法作图
若振源做简谐振动，则形成的波形图遵循正弦（余弦）规律，则这样的波称为简谐波。简谐波是一种最基本、最简单的波.
横坐标：各质点的平衡位置
纵坐标：某一时刻各质点偏离各自平衡位置的位移．
思考3：用图像法分析波时，横纵坐标应表示什么物理含义？
t/s
x/m
5
-5
0
2
4
6
⑴直接描述量：
①振幅A
②周期T
③任意时刻的位移x
⑵间接描述量
①频率:f=1/T
③动能、势能的变化
②回复力、加速度、速度的变化
知识回顾
振动 图像
A
y /m
x /m
1 2 3 4 5 6 7 8
0
B
0.10
A
V
v
a
1.直接确定振幅
2.任意一个质点在t时刻的位移
3.确定各质点在t时刻的加速度的方向
4.质点振动方向与波的传播方向的互判
t时刻的波形图
A
y /m
x /m
1 2 3 4 5 6 7 8
0
B
0.10
A
V
v
a
5.确定另一时刻的波形图
形象记忆
图线变化
物理意义
y/m
x/m
图像
研究内容
研究对象
波的图象
振动图象
质点位移随时间的变化规律
某时刻所有质点的空间分布规律
多个质点在同一时刻的位移
同一质点在不同时刻的位移
随时间推移图象延伸，但已有的图象形状不变
随时间推移图象沿传播方向平移
比喻为一个质点的“录象带”
比喻为无数质点某一时刻拍摄的“集体照片” “特写镜头”
看切线斜率的正负情况
已知传播方向，根据“带动法”“微平移”或“上下坡”法判断
某一质点（不同时刻）
多个质点（同一时刻）
横坐标
表示时间
表示平衡位置
判断振动方向
t/s
T
x/m
λ
例1：一列横波沿绳子向右传播，某时刻形成如图所示的凸凹形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点 ( )
A．它们的振幅相同
B．其中D、E速度方向相同
C．其中A、C速度方向相同
D．从此时算起，B比C先回到平衡位置
A、D
例2：一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图12－2－5所示，此后，若经过3/4周期开始计时，则如图12－2－6所示描述的是 ( )
A．a处质点的振动图象
B．b处质点的振动图象
C．c处质点的振动图象
D．d处质点的振动图象
B
问题探究：当1质点振动一个周期，波传播到了哪个点？波形图如何？1质点再振动一个周期，波又传播到了哪个点？波形又如何？
二、周期和频率
(3)每经历一个周期，原有的波形图不改变。
(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相同的距离。
1、波源质点振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）
2、几点说明
问题探究：哪两个点的距离是一个波长呢？
三、波长
（1）物理意义：表示波在空间上具有周期性
（2）定义：在波的传播方向上，振动步调总是相同的两个相邻质点间的距离，叫作波长，通常用 λ 表示
（3）波长的理解:
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之间的距离等于波长。
从波形图可以直接读出波长
四、波速
1、单位时间内振动所传播的距离叫做波速。
3、几点说明
(2)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的
波速与质点的振动速度相同吗？
(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。
反映振动在介质中传播的快慢程度.
2、物理意义
例3.一列简谐横波某时刻的波形如图所示,该时刻a、b两质点均到达波峰位置,c质点加速度正在增大。下列判断正确的是( )
A.a、b两质点之间的距离为半个波长
B.a、b两质点振动开始时刻相差一个周期
C.a质点完成全振动的次数比b多一次
D.a质点完成全振动的次数比b少一次
BD
例题3、一列横波沿直线传播，在传播方向上有A、B两点，相距1.2m，当波刚好到达B点时开始计时，已知4秒内，A位置的质点完成8次全振动，B位置质点完成10次全振动。这列波的波长为多少？频率为多少？速度为多少？
波长λ=0.6m
频率f=2.5Hz
波速v=1.5m/s
1
2
3
ｘ/cm
ｙ
ｏ
例题4： 下图的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经0.5秒后，波形如图中的虚线所示。该波的周期 T 大于0.5秒
(1)、如果波是向左传播的，波速是多大？周期是多大？
(2)、如果波是向右传播的，波速是多大？周期是多大？
ｔ秒时的波形
ｔ＋0.5秒时的波形
48
36
24
12
解答：
1、如果波向左传播，波形向左移动了
2、如果波向右传播，波形向右移动了
拓展：若把条件“设该波的周期T大于0.5s”去掉，该题又该如何解答？
小 结
四．从波的图象上可获得哪些信息（间接描述量）
三．从波的图象上可获得哪些信息（直接描述量）
二、波的图象的物理意义
一、波的图象
五．描述波的四个物理量
六．振动图像和波形图的相同点和不同点
第二章 机械振动
3.2 波的描述
选择性必修 第一册
1. 产生机械波的条件是什么？
3. 机械波的形成过程及其特点？
复习回顾
2. 机械波传播的本质是什么？
通过质点间的相互作用力，前面质点带动后面质点，将振源的振动形式传播出去
带动 滞后 模仿（重复）
【学习目标】
1.理解波的图像及其意义，知道波的图像的横、纵坐标代表物理量。
2.知道简谐波的定义及其特点，能在波形图像中获得质点对应的物理量
3.可以根据某一时刻波的图像和传播方向确定下一时刻的波形图。
4.理解振动图像和波形图的区别与联系
5.理解波长、频率、波速的意义及其关系，并会应用
思考1：用什么方法可以直观的描述波？
思考2：如何获得波形图？
描点法作图
若振源做简谐振动，则形成的波形图遵循正弦（余弦）规律，则这样的波称为简谐波。简谐波是一种最基本、最简单的波.
横坐标：各质点的平衡位置
纵坐标：某一时刻各质点偏离各自平衡位置的位移．
思考3：用图像法分析波时，横纵坐标应表示什么物理含义？
t/s
x/m
5
-5
0
2
4
6
⑴直接描述量：
①振幅A
②周期T
③任意时刻的位移x
⑵间接描述量
①频率:f=1/T
③动能、势能的变化
②回复力、加速度、速度的变化
知识回顾
振动 图像
A
y /m
x /m
1 2 3 4 5 6 7 8
0
B
0.10
A
V
v
a
1.直接确定振幅
2.任意一个质点在t时刻的位移
3.确定各质点在t时刻的加速度的方向
4.质点振动方向与波的传播方向的互判
t时刻的波形图
A
y /m
x /m
1 2 3 4 5 6 7 8
0
B
0.10
A
V
v
a
5.确定另一时刻的波形图
形象记忆
图线变化
物理意义
y/m
x/m
图像
研究内容
研究对象
波的图象
振动图象
质点位移随时间的变化规律
某时刻所有质点的空间分布规律
多个质点在同一时刻的位移
同一质点在不同时刻的位移
随时间推移图象延伸，但已有的图象形状不变
随时间推移图象沿传播方向平移
比喻为一个质点的“录象带”
比喻为无数质点某一时刻拍摄的“集体照片” “特写镜头”
看切线斜率的正负情况
已知传播方向，根据“带动法”“微平移”或“上下坡”法判断
某一质点（不同时刻）
多个质点（同一时刻）
横坐标
表示时间
表示平衡位置
判断振动方向
t/s
T
x/m
λ
例1：一列横波沿绳子向右传播，某时刻形成如图所示的凸凹形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点 ( )
A．它们的振幅相同
B．其中D、E速度方向相同
C．其中A、C速度方向相同
D．从此时算起，B比C先回到平衡位置
A、D
例2：一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图12－2－5所示，此后，若经过3/4周期开始计时，则如图12－2－6所示描述的是 ( )
A．a处质点的振动图象
B．b处质点的振动图象
C．c处质点的振动图象
D．d处质点的振动图象
B
问题探究：当1质点振动一个周期，波传播到了哪个点？波形图如何？1质点再振动一个周期，波又传播到了哪个点？波形又如何？
二、周期和频率
(3)每经历一个周期，原有的波形图不改变。
(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相同的距离。
1、波源质点振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）
2、几点说明
问题探究：哪两个点的距离是一个波长呢？
三、波长
（1）物理意义：表示波在空间上具有周期性
（2）定义：在波的传播方向上，振动步调总是相同的两个相邻质点间的距离，叫作波长，通常用 λ 表示
（3）波长的理解:
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之间的距离等于波长。
从波形图可以直接读出波长
四、波速
1、单位时间内振动所传播的距离叫做波速。
3、几点说明
(2)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的
波速与质点的振动速度相同吗？
(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。
反映振动在介质中传播的快慢程度.
2、物理意义
例3.一列简谐横波某时刻的波形如图所示,该时刻a、b两质点均到达波峰位置,c质点加速度正在增大。下列判断正确的是( )
A.a、b两质点之间的距离为半个波长
B.a、b两质点振动开始时刻相差一个周期
C.a质点完成全振动的次数比b多一次
D.a质点完成全振动的次数比b少一次
BD
例题3、一列横波沿直线传播，在传播方向上有A、B两点，相距1.2m，当波刚好到达B点时开始计时，已知4秒内，A位置的质点完成8次全振动，B位置质点完成10次全振动。这列波的波长为多少？频率为多少？速度为多少？
波长λ=0.6m
频率f=2.5Hz
波速v=1.5m/s
1
2
3
ｘ/cm
ｙ
ｏ
例题4： 下图的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经0.5秒后，波形如图中的虚线所示。该波的周期 T 大于0.5秒
(1)、如果波是向左传播的，波速是多大？周期是多大？
(2)、如果波是向右传播的，波速是多大？周期是多大？
ｔ秒时的波形
ｔ＋0.5秒时的波形
48
36
24
12
解答：
1、如果波向左传播，波形向左移动了
2、如果波向右传播，波形向右移动了
拓展：若把条件“设该波的周期T大于0.5s”去掉，该题又该如何解答？
小 结
四．从波的图象上可获得哪些信息（间接描述量）
三．从波的图象上可获得哪些信息（直接描述量）
二、波的图象的物理意义
一、波的图象
五．描述波的四个物理量
六．振动图像和波形图的相同点和不同点