波的形成和传播、波的图象.doc

《波的形成和传播、波的图象.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、波的形成和传播、波的图象主讲：黄冈中学高级教师　　邢新山一周强化一、一周内容概述　　通过对一段软绳上横波形成过程的特点分析，说明了形成机械波的必要条件是波源的振动和必须具有传播振动这种运动形式的弹性介质.波的传播过程就是振动这种运动形式和振动能量在空间的传播过程.按传播方向和质点振动方向之间的关系对波进行了分类——横波和纵波.作出了波的图象。指出了波的图象的意义.介绍了如何利用波的图象和波的传播方向确定介质中各质点振动方向的方法。二、重难点知识归纳与讲解1、机械波的形成和特点（1）产生机械波条件：

2、　　①要有机械振动作为波源；②要有能够传播机械振动的介质。（2）机械波的种类：　　横波与纵波。质点的振动方向与波的传播方向垂直的是横波（这是高中物理重点研究的内容）横波中凸起最高处叫波峰，凹下最低处叫波谷,纵波中质点分布最密的地方叫密部。质点分布最疏地方叫疏部。（3）机械波的的特点：　　①对理想的简谐波而言，各质点振幅相同。②各质点的振动周期都与波源的振动周期相同。③离波源越远，质点的振动越滞后。④各质点只在各自的平衡位置附近振动。并不沿波的传播方向迁移。⑤机械波向前传播的是振动的形式与能量。2、

3、波的图象（1）表示在波的传播方向上，介质中大量质点在同一时刻相对平衡位置的位移分布图象称波的图象，简谐波的波动图象是正弦函数或余弦函数图象，如图所示。（2）波动图象的物理意义：①从图象可以直接读出振幅（注意单位）。②从图象可以直接读出波长（注意单位）。③可求任一质点在该时刻相对平衡位置的位移（包括大小和方向）。④在波速方向已知（或波源方位已知）时可确定各质点在该时刻的振动方向。⑤可以确定各质点振动的加速度方向。（3）利用波动图象确定各质点振动方向和波的传播方向的基本方法：①特殊点法：　　逆着波的传

4、播方向，在质点A的附近找一个相邻的质点B，若质点B的位置在质点A的正方向处，则A质点应向正方向运动；反之，则向负方向运动.如图所示，图中的质点A应向y轴的正方向运动（质点B先于质点A振动，A要跟随B振动）。②微平移法：　　作出经微小时间Δt后的波形，就知道了各质点经过Δt到达的位置，运动方向即可确定。③三角形法则：　　已知一列沿x正方向传播的波，如下图所示，根据波的形成过程可知：MN曲线上各质点上振动方向向上（M、N除外），用带箭头的CA表示，CA斜向上；ND上各质点振动方向向下（N、D除外），用

5、带箭头的BC表示，BC斜向下，A→B表示波的传播方向。AB、BC、CA刚好构成一个带箭头首尾相连的封闭三角形。④上下坡法则：　　如上图所示，沿逆着波的传播方向上看；上坡的质点（如MN上）振动方向向上；下坡的质点（如ND上）振动方向向下。2、“综合比较法”区分波的图象和振动图象．　　“综合比较法”是一种对比要素较多，综合复杂的比较法，它要求把要比较对象的各个要素，全面地进行比较，以比较它们之间的相同和不同点．目的在于使学生对所研究的对象有一个全面正确的认识，避免与其他相似对象发生混淆．　　如波的图象

6、与振动图象就可用“综合比较法”进行比较，以加深对这两个图象的理解．比较情况如下表． 振动图象波动图象研究对象一振动质点沿波传播方向所有质点研究内容一质点的位移随时间变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图线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线变化随时间推移图象延续，但已有形状不变随时间推移，图象沿传播方向平移一完整曲线占横坐标距离表示一个周期表示一个波长（下节学习）形象记忆①比喻为一个质点的“传记记录卡”②比喻为一个质点的“录像带”①比喻为无数质点在某一时刻的“特写镜头”②比

7、喻为无数质点在某一时刻摄下的“照片”确定质点运动方向的方法根据下一时刻的位移来判断“上下坡”法则判断　　经过以上的对比比较，你定会对波的图象有了更深刻的认识．值得注意的是，区分振动图象与波的图象要从图象的横坐标区分，观察横坐标所标字母是“t”还是“x”．三、典例分析例1、关于振动和波的关系，正确的说法是（）A．有机械波必有机械振动B．由某振源产生的波，波的频率与振源频率一样C．振源的振动速度和波速是一样的D．如果振源停止振动，在介质中传播的波动也会立即停止解析：　　机械波是机械振动在介质中的传播

8、，产生机械波有两个条件，即振源和传播振动的介质。所以有机械波必有机械振动，但有机械振动不一定会形成机械波。A正确。有波传播的介质中各质点振动的频率（即波的频率）与振源振动的频率总是一致的，所不同的是振动有先后，B正确。波的传播不是振源质点沿传播方向的迁移，而是振动状态的传播，当振源停止振动时，振动的能量仍继续传播。D错误。振源振动的速度随时间作周期性变化，而机械波在均匀介质中匀速传播，速率仅与介质的性质（弹性、密度等）有关，与振源的频率无关，C错误。答案：AB例2、简谐机械波在介质