1、3.2波的描述横州市百合中学韦衍虎18276143537问题导入 观察水波,可以看出波在空间、时间上具有周期性,我们能否用图像的方法来描述一列波呢?如果能,坐标轴表示的是什么物理量?xy单个质点ty0波是多个质点的不同时的运动:能否用其他的图像来描述波呢?一、波的图像xy0这些点的集合就是这一时刻波的图像。波的图像有时也称波形图。横坐标x表示各个质点的平衡位置到坐标原点的距离纵坐标y表示此时质点偏离平衡位置的位移如果波的图像是正弦曲线,这样的波叫作正弦波,也叫简谐波。Ax 1 2 3 4 5 6 7 80B0.101.振动图像和波动图像的区别振动图像一个时刻不同质点的位移物理意义:一个质点在不
2、同时刻的位移波动图像录像照片t 1 2 3 4 5 6 7 80yx 1 2 3 4 5 6 7 80yT=8s=8m波源和传播方向具有不确定性,那如何在波的图像中判断质点的运动方向?xy0波源vxy0波源v传播方向与x轴的方向相反传播方向与x轴的方向相同思考:2.如何在波的图像中判断质点的运动方向微元平移法x 1 2 3 4 5 6 7 80y 将波沿着传播方向平移一小段,找到该质点对应的位置,就可以判断出质点的运动方向。同侧法x 1 2 3 4 5 6 7 80yvv 波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧。上坡下坡法二、波长、频率和波速xy0振动相位相同 波长:振动相位总是相
3、同的两个相邻质点平衡位置间的距离 横波纵波如果不是相邻的呢?1.5 周期T:波前进一个波长的距离所需要的时间。频率f:周期的倒数,即单位时间内波动所传播的完整波的数目。注意:波速是匀速的波速与质点的振动速度不同Tv速度=路程时间波速:v=f波速由介质本身的性质决定340m/s频率由波源决定与其他因素无关听到的音乐是一样的v=f波长:由波速和频率共同决定的 图中实线为t0时刻的波形图,虚线t0.1 s时刻的波形图。据此能否判定波的传播方向?思考与讨论微元平移法同侧法v若T0.1S,则有可能向左。课堂练习课本例题:图中的实线是一列正弦波在某一时刻的波形图。经过0.5 s 后,其波形如图中虚线所示。
4、设该波的周期T大于0.5 s。(1)如果波是向左传播的,波的速度是多大?波的周期是多大?(2)如果波是向右传播的,波的速度是多大?波的周期是多大?解:(1)如果波是向左传播的sm120sm50060txv/./.s02s120240vT.(2)如果波是向右传播的sm360sm50180txv/./.s670s360240vT.课堂练习例1:图是一列波的图像。(1)如果波沿着 x 轴的正方向传播,K、L、M 三个质点,哪一个最先回到平衡位置?(2)如果波沿着 x 轴的负方向传播,K、L、M 三个质点,哪一个最先回到平衡位置?解:(1)如果波沿着x 轴的正方向传播,K点最先回到平衡位置。(2)如果波沿着x轴的负方向传播M点最先回到平衡位置课堂小结一、波的图像定义:一个时刻不同质点的位移判断质点的运动方向的方法:同侧法、微元法。二、波长、频率和波速波长:振动相位总是相同的两个相邻质点平衡位置间的距离Tv