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《2019_2020学年高中物理第二章2波速与波长、频率的关系3波的图像课件教科版.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2.波速与波长、频率的关系3.波的图像1.了解波的频率(周期)并能理解它的意义,知道波的频率与什么有关.2.知道什么是波速,了解决定波速的因素.理解波长、频率和波速之间的关系,并能利用这一关系进行相关计算.3.了解波的振幅、波长,并能从波的图像中找出振幅与波长,知道波的振幅是波所传播能量的直接量度.4.理解横波的图像的物理意义,能结合横波的图像分析有关问题.1.波长沿波的传播方向,两个相邻的同相振动的质点之间的距离(包含一个“完整的波”),叫做波的波长,常用λ表示.在横波中,两个相邻的波峰或波谷间的距离就是横波的波长;在纵波中,两个相邻的密部或疏部间的距离就是纵波的波长.2.振幅在波动中,
2、各质点离开其平衡位置的最大距离,即其振动的振幅,也称为波的振幅.波的振幅大小是波所传播的能量的直接量度.3.波的频率(1)定义:波在传播过程中,介质中质点振动的频率都相同,这个频率被称为波的频率,它等于在单位时间内通过某点的“完整的波”的数目.(3)时空关系:在一个周期的时间内,振动在介质中传播的距离等于一个波长.(4)决定因素:波的频率由波源振动的频率决定,与介质的种类无关.介质中各质点的振动周期与波的传播周期相等吗?提示:相等.因为质点振动一个周期的时间内,波在介质中传播一个波长的距离.4.波速(1)定义:波在介质中的传播速度叫波速,波在均匀介质中是匀速传播的.波的传播速度与各质点的振
3、动速度相等吗?提示:不相等.波的传播速度由介质决定,大小不变,而介质中的质点的振动速度是变化的.5.横波的图像(1)作法:①建立坐标系:用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移.②规定正方向:选取质点振动的某一个方向为位移正方向.③描点:在xOy坐标平面上,描出某时刻各质点的位置.④连线:用平滑曲线将各点连接起来就得到了这一时刻横波的图像.(2)物理意义:波的图像表示介质中的各个质点在某一时刻的位移.(3)应用:①根据图像可以直接得到各质点的振幅以及各质点在该时刻的位移;②若已知波的传播方向,可以确定某时刻各质点的振动方向,或已知某时刻
4、某质点的振动方向,可以确定该列波的传播方向;③已知波的传播速度和某一时刻波的图像,可以通过平移得到任一时刻波的图像.波的图像与我们前面学过的振动图像外形上很相似,你认为下面甲、乙两图分别属于哪种图像?提示:甲是波的图像,乙是振动图像.探究一探究二波长、波速和频率的决定因素1.周期和频率:只取决于波源,波的周期和频率就是指波源的周期和频率,与v、λ无任何关系.当波从一种介质进入另一种介质时,波源没变,波的周期和频率不会发生变化,如花样游泳运动员在水面上、下听到的乐音是相同的.2.波速v:决定于介质的物理性质,同一种均匀介质,物理性质相同,波在其中传播的速度恒定;波速与机械波的频率无关,如音乐
5、会上,不同频率的音乐同时到达听众的耳朵.3.波长λ:对一列波,其波长、波速、周期的关系不会变化,始终是探究一探究二不能认为波速与波长、周期或频率有关,也不能认为频率或周期会因波速、波长的不同而改变,因为它们分别取决于介质和波源.探究一探究二波的图像的应用归纳1.从图像上可直接读出波长和振幅.2.可确定任一质点在该时刻的位移.3.因加速度方向和位移方向相反,可确定任一质点在该时刻的加速度方向.4.根据波的产生特点,若已知波的传播方向,可确定各质点在该时刻的振动方向(速度方向)、速度大小的变化趋势、动能大小的变化等,反之亦然.探究一探究二(1)若已知波的传播方向,可确定各质点在该时刻的振动方向
6、,并判断位移、加速度、速度、动能的变化.常用方法:①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”.如图所示.探究一探究二②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像上另找一点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,如图所示.探究一探究二③微平移法.原理:波向前传播,波形也向前平移.方法:作出经微小时间Δt后的波形,就知道了各质点经过Δt时间到达的位置,此刻质点振动方向也就知道了,如图甲所示.④同侧法:质点的振动方向与波的传播方向在波的图像的同一侧.如图乙所示.若波向右传播,
7、则P向下运动.(2)由质点振动方向确定波的传播方向.仍是上述几种方法,只需将判定的程序倒过来,“反其道行之”即可.探究一探究二5.已知波的传播方向,可画出Δt前后的波形图像,具体方法:(1)Δt后波形图的画法.①平移法(如图中①Δt时间后的波形②).原理:波传播的是运动形式,即波形的传播.b.把波形沿波的传播方向平移Δx,如图所示的②图像.c.然后将图线向反方向顺沿即可,如图中虚线部分.探究一探究二特别提醒根据波形呈空间
