高中物理第十二章-第2讲-机械波的形成和传播波的图像.ppt

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1、第2讲机械波的形成和传播波的图像知识点1机械波横波和纵波Ⅰ1.机械波的形成和传播(1)产生条件。①有_____。②有_____，如空气、水、绳子等。(2)传播特点。①传播振动形式、_____和信息。②质点不_________。③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源_____。波源介质能量随波迁移相同2.机械波的分类分类质点振动方向和波的传播方向的关系形　状举　例横波_____凹凸相间;有_____、_____绳波等纵波在同一条直线上疏密相间;有_____、_____弹簧波、声波等垂直波峰波谷密部疏部知识点2横波的图像(正弦波)Ⅱ1.坐标轴的意义横坐标x表示在波的传播方向上各个质

2、点的_________，纵坐标y表示_________各个质点偏离平衡位置的位移。2.图像特点简谐波的波形曲线是_____(或_____)曲线。平衡位置某一时刻正弦余弦3.横波图像的应用(1)可知波动中质点的_____和_____，以及任意一质点此刻的位移、加速度方向。(2)若已知波的传播方向，可知介质质点的_________，反之亦然。(3)若知波速v，可求此时刻以后某一时刻的波形图，方法是把波形图平移_________的距离。振幅波长振动方向Δx=vΔt知识点3波速、波长和频率(周期)之间的关系Ⅱ1.波长在波动中，对平衡位置的位移总是_____的两个_____质点之间的距离。2．频率

3、波源的振动频率，即波的频率。由_____决定，与介质无关。3．波速波沿传播方向传播的位移与传播该位移所用时间的比值。4．三者关系(1)公式：v=____=(2)适用条件：对机械波、电磁波均适用。相等相邻振源λf【思考辨析】(1)有机械振动就有机械波。()(2)质点沿波的传播方向向外迁移。()(3)质点沿水平方向振动的波就是纵波。()(4)横波可以在气体中传播。()(5)声波是纵波。()(6)据v=λf可知提高波的频率f，它的波速也增大。()(7)在一个周期内，振动质点走过的路程等于一个波长。()分析：形成机械波的条件是有介质和波源，若仅有机械振动而无介质就不会形成机械波，故(1)错；波传

4、播的是波源的振动形式和能量，质点不随波迁移，故(2)错；质点的振动方向与波的传播方向平行即为纵波，若质点沿水平方向振动而波沿竖直方向传播，则此波为横波，故(3)错；横波只能在固体中传播，气体不能传播横波，故(4)错；声波是纵波，故(5)对；波速v由介质决定，f由波源决定，介质不变则v不变，故(6)错；质点一个周期内通过的路程为4倍振幅值，波传播一个波长的距离所用时间为一个周期，故(7)错。考点1波的传播规律(三年6考)深化理解【考点解读】(1)振动与波动的关系：①振动是波动的起因，波动是振动在介质中的传播。②有波动一定有振动，有振动不一定有波动。(2)波的传播规律：①波源质点振动一个周期

5、，波沿传播方向传播一个波长，波速与振动速度不同，波速是介质中波的传播速度，在均匀介质中是匀速传播，速度不变，与波的频率无关；振动速度是指波动中各质点在平衡位置附近做变加速运动，速度会随时间做周期性变化。②介质能传播波是因为介质中各质点间有弹性作用，介质中所有质点的起始振动方向均与波源质点的起始振动方向相同，弹性越强，对运动的反应越灵敏，则波的传播速度越大，通常情况下，固体对机械波传播速度较大，气体对机械波传播速度较小。③介质中的质点总是依次跟随波源质点在自身平衡位置附近振动，并不随波迁移，介质中质点的振动周期与波源的周期相同，即波的传播周期。④波不仅传播振动和信息，还传播能量。(3)横波

6、和纵波的比较：①横波和纵波是依据波传播方向与质点振动方向的关系来分类。②横波只能在固体介质中传播，纵波在固体、液体和气体中均可传播。③在同种介质中，横波和纵波的传播速度是不同的。【典例透析1】沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s,则t=s时()A.质点M对平衡位置的位移一定为负值B.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C.质点M的加速度方向与速度方向一定相同D.质点M的加速度达到最大【解题探究】(1)由波形图可直接得出_____、_____。(2)据_________求出波的周期T。(3)据t与T的关系或图像平移判

7、断__________________。波长振幅M的位置和运动方向【解析】选C。解法一：由t=0时刻的波形图可知，波长为4m，所以该波的传播周期为s=0.1s，因为波沿x轴正向传播，t=0时刻质点M沿y轴正方向振动，所以当时，质点M达到最大位移后向负方向运动，s时位于x轴上方，且速度方向沿y轴的负方向，故选项A、B错误；质点加速度的方向与位移方向相反，与速度方向相同，选项C正确；质点M位移不是最大值，因此加速度也不是最大，选项D错。