物理人教版（2019）选择性必修第一册3.2 波的描述 （共18张ppt）

(共18张PPT)
波的描述
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质点的振动利用振动图像(x-t)图像描述，反映坐标随时间变化规律。
大量质点的振动形成波，同一时刻不同质点偏离平衡位置的位移不同，不方便使用振动图像。如何描述不同质点的位移？
一、波的图像
波形图
以各质点平衡位置所在直线为x轴，质点振动方向为y轴，y 坐标反映质点偏离平衡位置的位移。
x
y
O
波形图描述同一时刻大量质点的位移
波形图随时间变化，质点始终在振动
波形图是正弦曲线的波叫简谐波，每个质点做简谐振动
x
y
O
x
y
O
x
y
O
思考与讨论：波形图和振动图像均描述质点的位移.这两个图像有何区别？谈谈你对这两个图像的理解.
x
y
O
t
y
O
上一章中质点坐标用“x”表示，这里用“y”表示。
波形图和振动图像
波形图 振动图像
图形
对象 大量质点 一个质点
横轴 各质点的平衡位置 时间
纵轴 质点的坐标 质点的坐标
意义 同一时刻不同质点的位移 一个质点位移随时间的变化
x
y
O
t
y
O
二、波长、频率和波速
波长：振动相位相同的两个相邻质点间的距离，用符号λ表示。
x
y
O
λ
λ
横波：相邻波峰(波谷)的距离
纵波：相邻密部(或疏部)的距离
周期T：和质点振动周期相同.
所有质点振动周期均相同，等于波源振动周期。
经过一个周期，波沿传播方向传播距离等于波长.
波速v：由介质性质决定，和波源无关.
λ=vT v=λf
思考与讨论：从波形图可读出质点的位移，如何判断出该时刻质点的振动方向？例如图中的P点.(波沿x轴正方向传播)
x
y
O
P
v
分析：波源在P点左侧，将波形图沿传播方向平移一段距离，平移后的波形图即是该时刻之后一段时间后的波形图。(图中红色虚线)
x
y
O
P
v
可以看出，一段时候后，P点位置在初位置下方，P点此时速度方向向下，指向平衡位置，并且速率增大。
练习1 简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波形如图.
(1)作出该简谐横波经极短时间的波形图；
(2)判断O、M、N、P点在该时刻的振动方向，画出它们的振动图像.
x
y
O
M
N
P
分析:(1)
(2)
x
y
O
M
N
P
t
y
O
t
y
O
t
y
O
O
N
M
t
y
O
P
例题1 图中实线是一列正弦波在某一时刻的波形图.经过0.5s后，波形如图中虚线所示.
(1)如果波是向左传播的，波的速度是多大 波的周期是多大
(2)如果波是向右传播的，波的速度是多大 波的周期是多大
分析:(1)向左传播在t=0.5s，运动距离为x=λ/4+nλ，λ=0.24m 波速v=x/t t=T/4+nT
(2)向右传播，运动距离为 x=3λ/4+nλ
t=3T/4+nT
例题2 复习与提高A组第3题
横波正在沿x轴正方向传播，波速为0.5m/s，分别画出经过1s和4s时刻的两个波形图.
分析：由波形图，λ=2m T=λ/v=4s
t1=1s，波运动λ/4 t2=4s，波运动λ.
x
y
O
0.5 1 1.5 2 2.5
x
y
O
2 4
课堂小结
波的图像
1.y-x图像意义
2.波形图与振动图像
波长、频率和波速
v=λ f
频率由波源决定 波速由介质决定
作业
练习与应用：1、2、3、4、6
复习与提高 第4题、第5题
B组第2题、第3题
（下节课评讲）