高中物理新教材复习教案(机械波).doc

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1、第一单元机械波的形成波的图象教学目的：1、深刻理解机械波的形成的特点。2、熟练掌握波速、波长和频率的概念及大小关系。3、理解波的图象的物理意义，明确波的图象与振动的图象的区别，能利用波的图象求解相关问题。教学过程：一、基础知识点（一）机械波1．机械波的形成机械振动在介质中的传播叫机械波。2．产生机械波的条件A波源，B介质3．波的种类横波：振动方向垂直于传播方向的波。横波有波峰和波谷。例：水波近似看作横波；光波是横波，但是是电磁波；纵波：振动方向平行于传播方向的波。纵波有密部和疏部。例：声波；地震时所产生的波既有横波也有纵波。4

2、、机械波的特点（1）机械波传播的是振动的形式和能量。质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波定向迁移。（2）介质中各质点的振动的周期和频率都与波源的振动周期和频率相同。而且各质点开始振动的方向与振源开始振动方向也相同，即各质点的振动方向与振源的振动方式完全一致。（3）离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动。即离波源较近的介质质点越早开始振动，离波源较远的质点越晚开始振动。在沿波传播方向上的两介质质点P1和P2，开始振动的时间差就是机械振动从一质点P1传播到另一质点P2的传播时间，即，如图1所示，图中为P1、P2两质点平衡位置

3、间的距离，V为波速。4．波长两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的两个质点间的距离。5．波长，频率和波速质点的振动频率=波的频率波在介质中传播的速度叫做波速（波在一个周期内向前推进一个波长）注意：波速反映波在介质中传播快慢程度，而不是质点振动快慢的程度。（机械波的传播速度V完全决定于介质）V=或V=V/T。（二）波的图象1、物理意义以沿波的传播方向上所有介质质点的平衡位置所在的直线为X轴，以垂直于X轴的直线为Y轴，建立坐标系，让纵坐标表示某时刻质点的振动位移（对于横波，Y轴平行于各质点的振动方向）。将同一时刻不同质点

4、（X不同）的振动位移Y测出，在X、Y坐标系中描出各点对应的点（X、Y），然后将这些描点用平滑的曲线连结起来，所得到的图象，就叫做波的图象。即波的图象是表示沿波的传播方向上，各介质在同一时刻相对平衡位置的位移。注意：（1）坐标原点不一定是波源。（2）波的图象表示在波的传播过程中的某一时刻，介质中各质点的位移随其平衡位置的变化规律。（3）在波传播时，质点并不随波迁移，只是在各自的平衡位置附近做简谐振动（离波源较远的质点是被自己近侧其离波源较近的质点带动着振动）2、形状当波源作简谐振动时，它在介质中形成简谐波，其波动图象为正弦或余弦

5、曲线。3、波动图象与振动图象的比较振动图象波动图象研究对象一个振动质点沿波传播方向所有质点研究内容一个质点的振动位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象变化随时间推移图象延续，已有形状不变随时间推移，图象沿传播方向平移一个完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长4、由波的图象可获取的信息（1）该时刻各质点的位移（2）质点振动的振幅A；（3）波长（4）若知道波速V的方向，可条各质点的振动方向（5）若知道该时刻某质点的运动方向，可判断波的传播方向。（6）若已

6、知波速V的大小，可求频率及周期T；（7）若已知周期T或频率，可求出V的大小；（8）若已知波速V的大小和方向，可画出经过一小段时间后的波形图：即可把原波形图沿波的传播方向平移二、知识点综合应用1、波的传播方向与质点振动方向的判断方法方法一：上下坡法沿波的传播速度的正方向看，“上坡”的点向下振动，“下坡”的点向上振动，简称“上坡下，下坡上”。方法二：同侧法在波的图象上的某一点，沿纵轴方向画出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿水平方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧。方法三：三角形法在波的传播过程中，

7、波峰（谷）两侧质点的振动方向一定相反，如图所示，左侧如果质点振动方向向上，则右侧各质点振动方向必向下，反之亦然。这两个方向构成三角形的两条边，第二条（底边）则表示波的传方向。A如图所示，设质点A左侧各质点振动方向向上，则右侧各质点振动方向向下，贴近波形线画一根表示质点振动方向的（斜）有向线段a和b。连接线段头和线段尾，形成一个三边顺序排列的三角形，其底边所指方向即为波的传播方向。例1、如图2所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，此时此刻质点F的运动方向如图所示，则（）A、该波向左传播；B、质点B和D的运动方向相同；C、质点C比

8、质点B先回到平衡位置；D、此时质点F和H的加速度相同。2、波的形成及其特点S例题：在均匀介质中有一个振源S，它以50HZ的频率上下振动，该振动以40m/s的速度沿弹性绳向左、右两边传播。开始时刻S的速度方向向下，试画出在t=0.03s时刻的波形。vv1.20.80.400.4