【 2.1 波的形成和描述同步课件.ppt

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1、第1节　波的形成和描述1．知道相邻的质点之间存在着相互作用．2．知道前一个质点带动后一个质点振动起来．3．知道形成机械波的条件．4．能识别横波和纵波的区别和联系．5．了解机械波的图象．6．知道描述波的特征量.一、波的形成和传播介质特点(以绳为例，如图2-1-1所示)一条绳子可以分成一个个小段，一个个小段可以看做一个个的质点，这些质点之间存在着．图2-1-1相连相互作用波的形成当手握绳端上下振动时，绳端相邻质点，使它也上下振动．这个质点又更远一些的质点……绳上的质点都跟着起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动．波的传播绳端这种上下振动的状态就沿绳子传

2、出去了．因此说波传播的是这种运动形式．带动带动振动振动机械波的实质(1)传播振动这种运动．(2)传递能量的一种．依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量．形式方式提醒(1)每一质点都是在前面质点带动下做受迫振动，各质点振动周期与波源振动周期相同．(2)各质点都重复振源的振动，只是时间上有先后，离波源越远，质点振动越滞后．(4)连线：用一条把各质点位移连接起来就是这时的．(如图2－1－2所示)图2－1－2平滑的曲线波的图象物理意义：表示介质中的各个质点在某一时刻的位移．应用如图2－1－3中，设波沿x轴的正方向传播，由波的图象

3、可获取的信息：图2－1－3(1)该时刻各质点的和．(2)若知道波速的方向，可知各质点的．(3)已知该时刻各质点的运动方向，可判断．(4)已知波速v的大小可求．(5)已知波速v的大小和方向，可画前、后任一时刻的．位移振幅振动方向波的传播方向周期(或频率)图象(2)波的特征①波长(λ)定义：在波动中，总是相同的两个质点间的距离．国际单位制用米(m)．特征：在横波中，波峰或两个波谷之间的距离等于一个波长．在纵波中，两个密部或两个疏部之间的距离等于一个波长．振动相位相邻两个相邻相邻相邻相邻提醒(1)关于波长还可以定义为：两个相邻的、在振动过程中相对平衡位置的位移总是

4、相等的质点间的距离等于一个波长．(2)“振动相位总是相同”的含义是“任何时刻相位都是相同的”或者说“任何时刻振动情况总是相同的”．②周期(T)和频率(f)定义：等于波上各质点的(或频率)．规律：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)是，它们都等于的振动周期(或频率)．周期相同的波源倒数波长决定因素：机械波在介质中的传播速度由的性质决定，在不同介质中，波速一般不同，另外，波速还与有关．如温度升高时，声波在介质中传播速度增大．传播的距离所用时间介质温度v＝λf一、机械波的形成与特点机械波的形成(1)实质：介质质点间存在相互作用力，介质中前面的质点带动后面的

5、质点振动．(2)质点间的作用：相邻的质点相互做功，同时将振动形式与振源能量向外传播．(3)介质质点的振动：从振源开始，每一个质点都由前面的质点带动做受迫振动．波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同．(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同．(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后．(4)立场：各质点只在各自的平衡位置振动，并不随波逐流．(5)实质：机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递能量和信息．二、判断质点振动方向或波传播方向的方法已知波的传播方向判断各质点振动方向，或反过来已知振动

6、方向判断波传播方向方法很多，这里主要介绍三种方法：带动法、上下坡法和平移法．带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动质点．方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动．如图2－1－4所示．图2－1－4上下坡法沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”．如图2－1－5所示．图2－1－5平移法如图2－1－6甲所示将原波形(实线)沿波的传播方向平移后(虚线)，则从原波形中平衡位置沿y轴指向虚线最大位移处的方向，表示原波形中质点的运动方向(如图2－1－6乙

7、所示)．图2－1－6三、振动图象和波动图象的比较特点振动图象波动图象相同点图线形状正(余)弦曲线正(余)弦曲线纵坐标y不同时刻某一质点的位移某一时刻介质中所有质点的位移纵坐标最大值振幅振幅特点振动图象波动图象不同点描述对象某一个振动质点一群质点(x轴上各个点)物理意义振动位移y随时间t的变化关系x轴上所有质点在某一时刻振动的位移y横坐标表示时间t表示介质中各点的平衡位置离原点的距离x特点振动图象波动图象不同点横轴上相邻两个步调总一致的点之间的距离的含义表示周期T表示波长λ(下一节学习)比喻单人舞的录像抓拍的集体舞照片四、波长的确定及波长、频率、波速的关系波

8、长的确定(1)根据定义确定①在波动中，振动相位总是相