1、3.2 波的描述波的描述第三章第三章 机械波机械波 回顾：回顾：1 1、产生机械波的条件是什么？、产生机械波的条件是什么？2 2、机械波传播的实质是什么？、机械波传播的实质是什么？3 3、机械波分为哪两种？各有什么特点？、机械波分为哪两种？各有什么特点？机械波机械波:分类：分类：条件：条件：特点：特点：质点不随波而迁移质点不随波而迁移波传递波源的振动形式波传递波源的振动形式波还可以传递能量、传递信息波还可以传递能量、传递信息机械振动和介质机械振动和介质横波和纵波横波和纵波机械振动在介质中传播形成机械波机械振动在介质中传播形成机械波横波动画展示横波动画展示y位移位移一、波的图像一、波的图像1.1
2、.用横坐标表示在用横坐标表示在波波传播方向上传播方向上各质点的各质点的平衡位置平衡位置;2.2.用纵坐标表示用纵坐标表示某时刻某时刻各质点偏离平衡位置的各质点偏离平衡位置的位移位移;x平衡位置平衡位置正方向正方向负方向负方向O对于横波而言，波形图就是对于横波而言，波形图就是该时刻波的图像。该时刻波的图像。1.1.波的图象也称波的图象也称波形图波形图或或波形曲线波形曲线表示表示某一时刻某一时刻平衡位置在不同处的各个质点，平衡位置在不同处的各个质点，运动到不同位置。运动到不同位置。2.2.特殊的，若波形图为正弦，我们把这种波称为：特殊的，若波形图为正弦，我们把这种波称为：简谐波简谐波简谐波是最简单
3、、最基本的波简谐波是最简单、最基本的波3.3.简谐波怎么产生？简谐波怎么产生？若若波源做简谐运动波源做简谐运动，则介质中产生简谐波，则介质中产生简谐波一、波的图像一、波的图像（任何波都可以看成是简谐波的叠加（任何波都可以看成是简谐波的叠加比如心电图）比如心电图）振动是波动的原因，波动是振动的传播；振动是波动的原因，波动是振动的传播；（2 2）研究对象：）研究对象：（1 1）因果关系：）因果关系：振动描述振动描述某一个质点某一个质点，波动描述介质中的，波动描述介质中的所有质点。所有质点。二、二、振动振动与与波动波动的联系与区别的联系与区别对这个质点录一段视频。对这个质点录一段视频。对所有质点拍一
4、张照片。对所有质点拍一张照片。该质点的该质点的 x-t 图像；图像；也叫质点的也叫质点的振动图像。振动图像。在某一时刻在某一时刻 t 整个波的样子整个波的样子/波的图像；波的图像；也叫也叫波动图像。波动图像。识别：识别：下列哪几幅表示振动图象下列哪几幅表示振动图象?哪几幅表示波动图象哪几幅表示波动图象？ACBD二、波的图象与振动图象的区别二、波的图象与振动图象的区别前者带动后者，后者落后前者；前者带动后者，后者落后前者；三、波长、周期（频率）和波速三、波长、周期（频率）和波速波源振动一个周期，后面那个点波源振动一个周期，后面那个点起振起振出现一个完整的波出现一个完整的波两两点完全同相位；点完全
5、同相位；1 1、波长、波长:为什么要强调为什么要强调“相邻相邻”两个字？两个字？即一个完整波的长度即一个完整波的长度;两个相邻波峰（波谷）距离两个相邻波峰（波谷）距离;两相邻平衡位置？两相邻平衡位置？三、波长、周期（频率）和波速三、波长、周期（频率）和波速在波动中，振动相位在波动中，振动相位总是总是相同的两个相同的两个相邻相邻质点间的距离，叫做波的波长质点间的距离，叫做波的波长（）。2 2、周期（频率）：、周期（频率）：波向前传播，经过一段时间，波形图与此前重合，称为波波向前传播，经过一段时间，波形图与此前重合，称为波传播的周期传播的周期思考：波传播的周期与波源振动的周期有何关系？思考：波传播
6、的周期与波源振动的周期有何关系？波传播周期（频率）波传播周期（频率）等于等于波源振动周期（频率）波源振动周期（频率）三、波长、周期（频率）和波速三、波长、周期（频率）和波速几点说明：几点说明：(1)(1)波的周期（频率）应由波源决定，与传播波的介质无关。波的周期（频率）应由波源决定，与传播波的介质无关。(2)(2)每经过每经过一个周期一个周期，振动在介质中传播的距离为，振动在介质中传播的距离为一个波长一个波长。(3)(3)每经历每经历一个周期一个周期，原有的，原有的波形图不改变波形图不改变。三、波长、周期（频率）和波速三、波长、周期（频率）和波速xvt 3 3、波速：、波速：若在若在t t时间
7、，波向前传播了时间，波向前传播了x x距离，则如何表示波传播的速度？距离，则如何表示波传播的速度？三、波长、周期（频率）和波速三、波长、周期（频率）和波速三、波长、周期（频率）和波速三、波长、周期（频率）和波速几点说明：几点说明：(1)(1)波速的大小波速的大小由介质的性质由介质的性质决定，同一列波在不同介质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同。中传播速度不同。xvt 3 3、波速：、波速：v f特殊的，若时间取波的一个周期？特殊的，若时间取波的一个周期？试计算频率为试计算频率为20Hz的声波的波长的声波的波长三、波长、周期（频率）和波速三、波长、周期（频率）和波速(2)(2)波速：波速：例
8、题例题：一简谐横波沿一简谐横波沿x轴正方向传播轴正方向传播,某时刻其波形图如图所示某时刻其波形图如图所示,下列说法正下列说法正确的是确的是:()A、由波形图可知该波的波长、由波形图可知该波的波长B、由波形图可知该波的周期、由波形图可知该波的周期C、经、经1/4周期后质点周期后质点P运动到运动到Q点点D、经、经1/4周期后质点周期后质点P的速度变为零的速度变为零x/my123456PQRA Dv振幅、波速振幅、波速主要方法：主要方法：（1 1）质点带动法质点带动法 波的传播方向波的传播方向质点的振动方向质点的振动方向四、波的图象的基本应用四、波的图象的基本应用YXO波的传播方向波的传播方向ab
9、观察比观察比P点更靠近波源一点的点更靠近波源一点的那个质点在那个质点在P点的上方还是下方；点的上方还是下方；四、波的图象的基本应用四、波的图象的基本应用针对训练针对训练2 如图如图所示是一列所示是一列向右传播向右传播的横波，请标出这列波中的横波，请标出这列波中a、b、c、d、h等等质点这一时刻的速度方向。质点这一时刻的速度方向。四、波的图象的基本应用四、波的图象的基本应用例题例题4一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法正确的是六个质点，下列说法正确的是()A质点质点
10、B向右运动向右运动B质点质点D和质点和质点F的速度方向相同的速度方向相同C质点质点A和质点和质点C的速度方向相同的速度方向相同D从此时算起，质点从此时算起，质点B比质点比质点C先回到平衡位置先回到平衡位置D主要方法：主要方法：（2 2）图象平移法图象平移法 波的传播方向波的传播方向质点的振动方向质点的振动方向四、波的图象的基本应用四、波的图象的基本应用Ox/my/cm传播方向传播方向波源abcdefg主要方法：主要方法：（2 2）图象平移法图象平移法 波的传播方向波的传播方向质点的振动方向质点的振动方向四、波的图象的基本应用四、波的图象的基本应用Ox/my/cm传播方向传播方向波源abcdef
11、g（3 3）同侧法同侧法：在波的图像上的某一点，沿在波的图像上的某一点，沿y y轴方向画出一个箭头表示质点运动方向，轴方向画出一个箭头表示质点运动方向，并在同一点沿并在同一点沿x x轴方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同轴方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧侧(如图所示如图所示)（4 4）上下坡法：）上下坡法：沿波的传播方向看，沿波的传播方向看，“上坡上坡”的点向下运动，的点向下运动，“下坡下坡”的点向上运动，的点向上运动，简称简称“上坡下，下坡上上坡下，下坡上”四、波的图象的基本应用四、波的图象的基本应用走上坡，正在向下振动；走上坡，正在向下振动；走下坡，正在向上振动。走下坡，正在向上振动。四、波的图象的基本应用四、波的图象的基本应用例题例题1 1四、波的图象的基本应用四、波的图象的基本应用例题例题2 2四、波的图象的基本应用四、波的图象的基本应用例题例题3 3
