1、E 机械波的描述 y/(m)（y:某一时刻各质点偏离平衡位置的位移）某一时刻各质点偏离平衡位置的位移） x/(m)（x:平衡位置）平衡位置）反映是各个质点各个质点在同一时刻同一时刻偏离平衡位置的位移偏离平衡位置的位移的曲线，叫做波的图像，简称波形图波形图。波峰波峰波谷波谷xxx-x-x-x一、波的图像（波形图）一、波的图像（波形图）（横波的波形图）（横波的波形图）P24二、描述机械波的几个物理量二、描述机械波的几个物理量定义：在一列波中，偏离平衡位置的位移和速度定义：在一列波中，偏离平衡位置的位移和速度总是总是相同的相同的 两个相邻质点间的距离，叫做波长。两个相邻质点间的距离，叫做波长。1、波
2、长：、波长：波长用符号波长用符号表示表示 ，单位是米（，单位是米（m）)(my/mx/m识记：在横波的波形图中，识记：在横波的波形图中， 两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长；两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长； 相隔一个的两个平衡位置的距离。相隔一个的两个平衡位置的距离。实际上：质点完成一次全振动的时间，机械振动形式在介质中传播的距离实际上：质点完成一次全振动的时间，机械振动形式在介质中传播的距离 就等于一个波长。就等于一个波长。反馈训练：册反馈训练：册P16-2相邻的波峰和波谷间距为半波长相邻的波峰和波谷间距为半波长二、描述机械波的几个物理量二、描述机械波的几个物理量2、周期
3、：、周期：T(s)定义：是介质中任一质点完成一次全振动的时间，定义：是介质中任一质点完成一次全振动的时间， 即质点振动的周期。即质点振动的周期。在在1个周期的时间里，个周期的时间里，质点完成一次全振动质点完成一次全振动，波向前传播波向前传播一个波长的距离；一个波长的距离；已经振动起来的已经振动起来的波形重复波形重复1次。次。波的周期是由波的周期是由波源波源决定的。决定的。振波TT二、描述机械波的几个物理量二、描述机械波的几个物理量3、频率：、频率：f(HZ)定义：是介质中任一质点在单位时间内完成全振动的次数，定义：是介质中任一质点在单位时间内完成全振动的次数， 即质点振动的频率。即质点振动的频
4、率。波的频率是由波的频率是由波源波源决定的（同一波源发出的波在决定的（同一波源发出的波在不同介质中频率保持不变）。不同介质中频率保持不变）。振波ffTf1频率与周期的关系频率与周期的关系二、描述机械波的几个物理量二、描述机械波的几个物理量4、波的振幅：、波的振幅：A(m)就是介质质点振动的振幅。就是介质质点振动的振幅。x(m)y(m)010-105-5ABCDEFGHIJKA=10cm二、描述机械波的几个物理量二、描述机械波的几个物理量5、波速、波速V (m/s)定义：单位时间内波在介质中传播的距离，也就是波在定义：单位时间内波在介质中传播的距离，也就是波在 介质中的传播速度。介质中的传播速度
5、。波在均匀介质中是波在均匀介质中是匀速传播匀速传播的，区别于质点振动的速度。的，区别于质点振动的速度。（质点的振动是一种变加速运动质点的振动是一种变加速运动，质点的振动速度时刻在变）波速的大小由波速的大小由介质的性质介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播决定，同一列波在不同介质中传播速度不同速度不同气液固VVVtsV TV三、波速、波长、周期、频率间的关系：三、波速、波长、周期、频率间的关系： T、f的大小仅的大小仅取决于波源（取决于波源（与介质无关）与介质无关）， 即：即：f波波=f振振、T波波=T振振波速的大小由波速的大小由介质的性质介质的性质决定决定波长由波长由波源和介质的性质共同决定
6、波源和介质的性质共同决定。例：P26示例1fTtsv即一列波从一种介质进入另一种介质时，频率、周期保持不变。即一列波从一种介质进入另一种介质时，频率、周期保持不变。而波速是要改变的，所以波长也改变。而波速是要改变的，所以波长也改变。归纳：由波的图象可获取的信息归纳：由波的图象可获取的信息已知一列波某时刻的波的图象已知一列波某时刻的波的图象 可直接读出振幅可直接读出振幅A和波长和波长（注意单位）（注意单位） 若再知波速（周期），可知周期（波速）若再知波速（周期），可知周期（波速） 若已知波上某质点振动方向，根据：上坡，下振；下坡，上振，可知波的传若已知波上某质点振动方向，根据：上坡，下振；下坡，
7、上振，可知波的传播方向。反之亦然。播方向。反之亦然。 可以确定各质点振动的加速度方向（加速度方向总是指向平衡位置）可以确定各质点振动的加速度方向（加速度方向总是指向平衡位置） 能求出一段时间内某特殊质点的位移及路程能求出一段时间内某特殊质点的位移及路程 若给出一个时间间隔，可画出这个时间终了时刻的波形若给出一个时间间隔，可画出这个时间终了时刻的波形 （特殊质点振动法、（特殊质点振动法、平移法平移法）X(m)y(m)o ofTtsv课堂例题1： 关于波的频率，下列说法中正确的是（关于波的频率，下列说法中正确的是（ ）A.波的频率由波源决定，与介质无关；波的频率由波源决定，与介质无关；B.波的频率
8、与波速没有必然关系；波的频率与波速没有必然关系；C.波由一种介质传到另一种介质时，频率会变波由一种介质传到另一种介质时，频率会变大；大； D.以上说法均不正确。以上说法均不正确。AB分析：波的频率与波源振动频率有关，与传播的介质分析：波的频率与波源振动频率有关，与传播的介质无关！当波由一种介质进入另一种介质时，波的频率无关！当波由一种介质进入另一种介质时，波的频率是不变的。是不变的。 设空气中某列声波的周期是设空气中某列声波的周期是1ms1ms（1ms = 101ms = 10-3-3s s），它的），它的频率是多少？它的波长是多少？如果这列声波在水中传播，频率是多少？它的波长是多少？如果这列
9、声波在水中传播，它的波长是变长还是变短？（设空气中的声速是它的波长是变长还是变短？（设空气中的声速是340m/s340m/s，水，水中的声速是中的声速是1500m/s1500m/s。）。）解：解：f=1/T=1/(10-3s)=1103Hz 气气v气气T=34010-3m=0.34m 水水v水水T=150010-3m=1.5m【示例1】书P26作业：册作业：册P17 1-8、P18 11第二课时作业讲评：册作业讲评：册P17 1-8、P18 11停泊在海中的甲、乙两艘渔船，在海浪冲击下每分钟做100次全振动。两船相距12m（两船连线跟波的传播方向一致）。当甲、乙两船同时都处在海浪的波峰时，在两
10、船之间还有一个波峰。试求（1）渔船振动的周期；（2）海浪的波长；（3）海浪传播速度的大小。册册P18 11 已知一列波在某时刻的波形如图所示，波的传播方已知一列波在某时刻的波形如图所示，波的传播方向水平向左，求：向水平向左，求：（1）波的波长；）波的波长；（2）波的振幅；）波的振幅；（3）如果该波的波速）如果该波的波速v=20m/s，那么介质质点的振动，那么介质质点的振动频率是多少？频率是多少？（4）经过）经过1/4周期时，质点周期时，质点A离平衡位置的位移是多少？离平衡位置的位移是多少？m4mA0 . 1f=5Hz1m 加：（加：（5）经过）经过3/4T的波形图。的波形图。【示例2】书P27
11、特殊质点振动法特殊质点振动法【反馈练习】【反馈练习】如图曲线表示一列简谐波在某一时刻的波形，已知波沿x轴负方向传播，波速v =1m/s，求：（1）波长和周期；（2）画出质点A、B的运动方向；（3）画出经过1s后的波形。y/cmx/m2410100ABv特殊质点振动法特殊质点振动法【作业】【作业】如图所示为一列横波某时刻的波形图，已知波沿X轴正方向传播，波速为10ms，试求： (1)该波的振幅、波长、周期、频率； (2)从这一时刻起质点从这一时刻起质点P在在1.5s内所发生的位移和路程内所发生的位移和路程是多少是多少?（3）画出经过t=0.5s后的波形图PP特殊质点振动法特殊质点振动法第三课时特
12、殊质点振动法特殊质点振动法Pv画出画出1/4T后的波形图后的波形图改变问法：此波形是改变问法：此波形是t=0时刻的波形，画出时刻的波形，画出1/4T后的波形图后的波形图时间经过时间经过1/4T后，波又向前传播了后，波又向前传播了1/4的距离的距离波形再向前补充一段波形再向前补充一段+波又向前传播的距离上的波形波又向前传播的距离上的波形特殊质点振动法特殊质点振动法 一列简谐波在一列简谐波在x x轴上传播，波速是轴上传播，波速是50m/s50m/s，已知，已知t=0t=0时刻的波时刻的波形图象如图所示，图中形图象如图所示，图中M M质点此时正经平衡位置沿质点此时正经平衡位置沿y y轴的正轴的正方向
13、运动，画出方向运动，画出t=0.1t=0.1时的波形图象时的波形图象X（m）Y（cm）2-210155-5MV41S水平向左传播的距离TTst414 . 01 . 01 . 0=20mTV由ssVT4 . 05020所以波形又向左传播所以波形又向左传播1/4的距离的距离特殊质点振动法特殊质点振动法+波又向前传播的距离上的波形波又向前传播的距离上的波形练习图中给出了一列向左传播的简谐横波图中给出了一列向左传播的简谐横波t0和和tT/4时的波形，时的波形，试在图中画出试在图中画出t3T/4时的波形图。时的波形图。特殊质点振动法特殊质点振动法+波又向前传播的距离上的波形波又向前传播的距离上的波形特殊
14、质点振动法特殊质点振动法+波又向前传播的距离上的波形波又向前传播的距离上的波形波形图平移法波形图平移法t0tT/4tT/2t3T/4tTt5T/4波形图的末端图形波形图的末端图形总是相同总是相同，为了简，为了简单可以单可以看成看成这一波这一波形在以波速形在以波速V向前向前匀速运动匀速运动1/4T、1/2T、3/4T的时间，的时间，波形分别向前运动波形分别向前运动/4、/2、3/4.观察经观察经1/4T、1/2T、3/4T、T、5T/4后的后的波形图有何特波形图有何特点？点？V波形图平移法波形图平移法 如图所示为一列向左传播的简谐波在某时刻的波形图 试画出再经过T/4的波形图YX画下一时刻波形图
15、(复习）1、波形平移法：O点质点振动T/4时间，波形就传播/4/4B、确定波形移动的距离；C、依据移动的距离标出波形的最高点和最低点及平衡点的位置；画图要点：A、确定波形上下振幅；D、用光滑的曲线将这些点连接起来。xyV经经t时间后的波形图，只需将波形向前匀速时间后的波形图，只需将波形向前匀速移动移动X=Vt一段距离即可。一段距离即可。 经经t时间后的波形图如何画？时间后的波形图如何画？ 画出经画出经1/4T、1/2T、3/4T、的波形图，发现波形、的波形图，发现波形图的末端的图形总是相同的，为了简单可以看成图的末端的图形总是相同的，为了简单可以看成这一波形在以波速这一波形在以波速V向前匀速运
16、动向前匀速运动1/4T、1/2T、3/4T的时间，分别向前运动的时间，分别向前运动/4、/2、3/4.XVt波形图平移法波形图平移法图中给出了一列向左传播的简谐横波图中给出了一列向左传播的简谐横波t0和和tT/4时的波形，时的波形，试在图中画出试在图中画出tT/2时的波形图。时的波形图。波形图平移法波形图平移法T/2,41Tt 分析：4141TvtVS波形向左平移图中给出了一列向左传播的简谐横波图中给出了一列向左传播的简谐横波t0和和tT/4时的波形，时的波形，试在图中画出试在图中画出t3T/4时的波形图。时的波形图。波形图平移法波形图平移法 一列简谐波在一列简谐波在x x轴上传播，波速是轴上
17、传播，波速是50m/s50m/s，已知，已知t=0t=0时刻的波时刻的波形图象如图所示，图中形图象如图所示，图中M M质点此时正经平衡位置沿质点此时正经平衡位置沿y y轴的正轴的正方向运动，画出方向运动，画出t=0.1t=0.1时的波形图象时的波形图象X（m）Y（cm）2-210155-5MV41S水平向左传播的距离1/4或者s=vt=500.1m=5m=1/4 TTst414 . 01 . 01 . 0=20mTV由ssVT4 . 05020所以波形向左平移所以波形向左平移1/4的距离的距离波形图平移法波形图平移法第四课时第四课时 作业讲评作业讲评图中给出了一列向左传播的简谐横波图中给出了一
18、列向左传播的简谐横波t0和和tT/4时的波形，时的波形，试在图中画出试在图中画出tT/2时的波形图。时的波形图。波形图平移法波形图平移法T/2,41Tt 分析：4141TvtVS波形向左平移P26-8同步P28-10P31-11x/my/cmP38-12yx/mABCDEF例题例题: 如图在一条直线上有三点如图在一条直线上有三点S、M、N，S为波源，距为波源，距M点为点为12m，距，距N点为点为21m由由于波源于波源S的振动在直线上形成一列横波，其的振动在直线上形成一列横波，其波长为波长为8m，波速为，波速为4m/s，下列说法中正确，下列说法中正确的是（的是（ ）AM点先开始振动，N点后振动，
19、振动时间相差2.25s，但振动周期都为2sBM点在最高点时，N点在平衡位置以上向下振动CM点在最高点时，N点在平衡位置以上向上振动D振动过程中M、N两点的位移有可能在某时刻相同 解析解析：由：由v= /T得得T = /v=8/4= 2s，由于，由于S为波为波源，波向右传播，由源，波向右传播，由v= s/ t，得波从得波从M传到传到N的的时间时间 t = s / v=2.25s，则，则A对对; M、N相距相距9m,则则N点的振动与点的振动与M点后点后1m的质的质点的振动完全相同，当点的振动完全相同，当M点在最高点时，点在最高点时，M点后点后1m的质点已过了平衡位置向最高点运动，则的质点已过了平衡
20、位置向最高点运动，则N点点也在平衡位置上方向上振动，则也在平衡位置上方向上振动，则C对对B错错; 实际振动过程中任意两点的位移都有可能相实际振动过程中任意两点的位移都有可能相同，因为当这两点的中间点处于最大位移时，此同，因为当这两点的中间点处于最大位移时，此两点的位移就相同，则两点的位移就相同，则D对对. 所以，正确选项为所以，正确选项为A、C、D 拓展练习： 在波的传播方向上有相距在波的传播方向上有相距2m的的A、B两个质点，两个质点，当当A处于波峰位置时，处于波峰位置时，B也刚好处于波峰位置，也刚好处于波峰位置，则这列波的波长可能值为（则这列波的波长可能值为（ ）A. 1m； B. 2m；
21、C. 2.5m； D. 4m。ABABABABmk21.3 , 2 , 1 , 0，k例二 一列简谐波在一列简谐波在x x轴上传播，波速是轴上传播，波速是50m/s50m/s，已知已知t=0t=0时刻的波形图象如图所示，图时刻的波形图象如图所示，图中中M M质点此时正经平衡位置沿质点此时正经平衡位置沿y y轴的正方轴的正方向运动，画出向运动，画出t=0.1t=0.1时的波形图象时的波形图象X（m）Y（cm）2-210155-5M例三 如图是一列简谐波在如图是一列简谐波在t=0t=0时的波动图象，时的波动图象，波的传播速度为波的传播速度为2m/s2m/s，则从，则从t=0t=0到到t=2.5t=
22、2.5的时间内，质点的时间内，质点M M通过的路程为几米？通过的路程为几米？位移为几米？位移为几米？X（m）Y（cm）5-50.20.4MV2.5m0m例四 在波的传播方向上有相距在波的传播方向上有相距12cm 12cm 的的a a、b b两质点，某时两质点，某时a a点处于波峰，点处于波峰，b b点由平衡点由平衡位置向上运动，求波长？位置向上运动，求波长？ 投石子于静水中，可见有圆形波纹沿水投石子于静水中，可见有圆形波纹沿水面向外传播，当第一个波峰远离投石处面向外传播，当第一个波峰远离投石处3 3米时，第米时，第6 6个波峰恰好在投石处，且第一个波峰恰好在投石处，且第一个波峰传到个波峰传到3 3米处历时米处历时2525秒。则此水波的秒。则此水波的波长为波长为_米，波速为米，波速为_米米/ /秒，秒，频率为频率为_赫。赫。=0.6米。米。=0.6米米/5秒秒=0.12米米/秒秒f=0.2赫。赫。 例五例五46谢谢！谢谢！
