波的图象波长频率和波速.ppt

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1、波的图象波长频率和波速课件现在学习的是第1页，共29页复习1 什么是机械波?机械振动在介质中的传播形成机械波波源、介质3 传播特点：4 波形成实质：从波源开始，由近及远依次开始振动；介质中的质点不随波迁移前面的质点带动后面的质点振动波的形成条件：现在学习的是第2页，共29页横波动画返回现在学习的是第3页，共29页纵波现在学习的是第4页，共29页思考与讨论11 1、如果用图像描述波的运动情况，应该如、如果用图像描述波的运动情况，应该如何建立坐标系？横坐标何建立坐标系？横坐标x x和纵坐标和纵坐标y y分别表分别表示什么物理量？示什么物理量？2 2、图像的形状有什么特点，它与什么量有、图像的形状有

2、什么特点，它与什么量有关？关？3 3、图像的形状随时间有无周期性？、图像的形状随时间有无周期性？现在学习的是第5页，共29页一 波的图象的建立 用横坐标X表示：在波传播方向上各质点的平衡位置用纵坐标y表示:某一时刻各质点偏离平 衡位置的位移Y 位移X平衡位置平衡位置正正方方向向负负方方向向0现在学习的是第6页，共29页在XOY坐标平面上画出某时刻各 质点偏离平衡位置的位移Y位移位移X平衡位置平衡位置O将将某时刻各质点某时刻各质点偏离平衡位置的偏离平衡位置的位移矢量位移矢量的末端的末端用光滑的曲线连接起来就得到某一时刻的波形用光滑的曲线连接起来就得到某一时刻的波形图图横波的图象与该时刻的横波的形

3、状相似波形图现在学习的是第7页，共29页二波的图象的物理意义：波的图象表示某一时刻各个质点相对于平衡位置的位移.1 波的图象也称波形图或波形曲线2 简谐波 （1）简谐运动在介质中传播形成简谐波.（2）简谐波的图象是正弦曲线（余弦曲线）.（3）简谐波是一种最基本、最简单的波.（位移的正向最大表示波峰，负向最大表示波谷）现在学习的是第8页，共29页三、波的图象的应用三、波的图象的应用:1、可以看出在该时刻沿传播方向上各个、可以看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移。质点的位移。2、可以看出在波的传播过程中介质中各、可以看出在波的传播过程中介质中各质点的振幅质点的振幅A。现在学习的是第9页，共29页

4、 3 3、根根据据波波的的传传播播方方向向判判定定质质点点的的振振动动方方向向的的方法方法(反之也可以反之也可以)：、质点振动法：质点振动法：先先根据波的传播方根据波的传播方向，确定波源的位置，然后依据后一质点的振动向，确定波源的位置，然后依据后一质点的振动总落后于与之靠近的前一质点的振动来判定。总落后于与之靠近的前一质点的振动来判定。（2）上下坡法：按波的传播方向来看,“上坡”的所有质点均向下振动,“下坡”的所有质点均向上振动现在学习的是第10页，共29页4、波的图象（随时间）的变化情况：、波的图象（随时间）的变化情况：、描描特特殊殊点点作作图图法法：找找出出特特殊殊点点，并并根根据据各各特

5、特殊殊点点的的振振动动方方向向确确定定出出下下一一个个时时刻刻各各特特殊殊点点所在位置，所在位置，然后连线然后连线。确定波的图象变化的情况有两种方法：确定波的图象变化的情况有两种方法：、图象平移作图法：、图象平移作图法：将波的图象沿波将波的图象沿波的传播方向平移。的传播方向平移。现在学习的是第11页，共29页四、波速四、波速波以一定的速度（波速）向前传播。在单位时间内某一波波以一定的速度（波速）向前传播。在单位时间内某一波峰或波谷（疏部和密部）向前移动的距离，等于波速峰或波谷（疏部和密部）向前移动的距离，等于波速时刻的波形时刻的波形现在学习的是第12页，共29页思考与讨论时刻的波形答案向下向下

6、 向上向上向上向上 向下向下时刻的波形下图中是曲线经过一个很短的下图中是曲线经过一个很短的后的波形，请你判断后的波形，请你判断、四点在时刻的振动方向、四点在时刻的振动方向现在学习的是第13页，共29页112 3 4 5 6 7 8 9 1012131415161718192021222324252627282930311横波动画质点质点与质点同步与质点同步质点质点与质点同步与质点同步质点质点与质点同步与质点同步返回现在学习的是第14页，共29页五、波长五、波长在波动中，对平衡位置的位移总是相等的在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻的质点间的距离，叫波长两个相邻的质点间的距离，叫波长动画

7、现在学习的是第15页，共29页思考与讨论思考与讨论3 3EF图中各点哪些点间的距离等于一个波长？图中各点哪些点间的距离等于一个波长？ACBDCEDFGHK现在学习的是第16页，共29页六、周期和频率六、周期和频率、介质中各质点所作的振动为在振源带动下的受迫振、介质中各质点所作的振动为在振源带动下的受迫振动动、波的周期和频率等于振源的周期和频率，与介质无、波的周期和频率等于振源的周期和频率，与介质无关关、频率与周期的关系、频率与周期的关系现在学习的是第17页，共29页振源振动一个周期，波向前传递一个波长振源振动一个周期，波向前传递一个波长现在学习的是第18页，共29页振源振动振源振动3个周期，波

8、向前传递个周期，波向前传递3个波长个波长3现在学习的是第19页，共29页七、波长、频率和波速的关系TV=f因为因为所以所以或或注意：注意：1 1、波的频率与介质无关，只决定于波源的频率、波的频率与介质无关，只决定于波源的频率2 2、波速由介质决定，同性质、不同频率的机械波、波速由介质决定，同性质、不同频率的机械波 在在同种介质中的波速相同同种介质中的波速相同现在学习的是第20页，共29页振动图象波的图象1.1.两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置的位移两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置的位移2.2.振动图象的横坐标表示时间；波的图象的横坐振动图象的横坐标表示时间；波的图象的横坐标表示在波

9、的传播方向上各质点的平衡位置标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置 3.3.两种图象的形状都是正弦或余弦曲线两种图象的形状都是正弦或余弦曲线八、振动图象与波的图象的比较八、振动图象与波的图象的比较y0ty0 x现在学习的是第21页，共29页确定质点确定质点运动方向运动方向形象形象记忆记忆图线变化图线变化物理意义物理意义图线图线研究内容研究内容研究对象研究对象波动图象波动图象振动图象振动图象 单一振动质点单一振动质点沿波传播方向的所有质点沿波传播方向的所有质点一质点的位移随时间的一质点的位移随时间的变化规律变化规律某时刻所有质点的空间某时刻所有质点的空间分布规律分布规律表示表示各质点各质点在在某

10、时刻某时刻的位移的位移表示表示一个质点一个质点在在各时刻各时刻的位的位移移随时间推移随时间推移图象延伸图象延伸，但已，但已有的图象形状不变有的图象形状不变随时间推移图象沿传播随时间推移图象沿传播方向方向平移平移比喻为一个质点的比喻为一个质点的“录象带录象带”比喻为无数质点某一时刻拍摄比喻为无数质点某一时刻拍摄的的“照片照片”根据下一时刻的位移来判断根据下一时刻的位移来判断根据根据“质点带动原理质点带动原理”来判断来判断八、振动图象与波的图象的比较八、振动图象与波的图象的比较x/mx/mt/st/s0 0 x/mx/my/my/m0 0现在学习的是第22页，共29页例题：例题：1997年高考：年

11、高考：11.简谐横波某时刻的波形图线如图简谐横波某时刻的波形图线如图所示所示.由此图可知由此图可知 （）(A)若质点若质点a向下运动向下运动,则波是从左向右传播的则波是从左向右传播的(B)若质点若质点b向上运动向上运动,则波是从左向右传播的则波是从左向右传播的(C)若波从右向左传播若波从右向左传播,则质点则质点c向下运动向下运动(D)若波从右向左传播若波从右向左传播,则质点则质点d向上运动向上运动yxOdabc右右左左B D现在学习的是第23页，共29页1、根据如图所示的两图形，分别判断它、根据如图所示的两图形，分别判断它们属于何种图形：（们属于何种图形：（）A、(a)是振动图形，是振动图形，

12、(b)是波动图形。是波动图形。B、(a)是波动图形，是波动图形，(b)是振动图形。是振动图形。C、都是波动图形。都是波动图形。D、都是振动图形。都是振动图形。课堂练习：课堂练习：B现在学习的是第24页，共29页Y YX XO O波的传播方向ABCDV VV VV VV V如果这列波是向左传播的，则这四个质点的如果这列波是向左传播的，则这四个质点的振动方向又如何？振动方向又如何？课课 堂堂 练练 习习 2.2.如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图波形图.试求出波形图上试求出波形图上A A、B B、C C、D D四个质点的振动四个质点的振动方向方向

13、现在学习的是第25页，共29页Y YX XO OV V向左传播向左传播如果这个质点的振动方向向上如果这个质点的振动方向向上如果已知这个质点做减速运动如果已知这个质点做减速运动课课 堂堂 练练 习习 3.3.如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图形上某点的振动方向如图所示。试求这列波的传播方图形上某点的振动方向如图所示。试求这列波的传播方向向向右传播向右传播向右传播向右传播现在学习的是第26页，共29页例例6.一列横波在某时刻的波形图如图所示。一列横波在某时刻的波形图如图所示。课课 堂堂 练练 习习4.4.若此时刻质点若此时刻质点a a的振动方向向

14、下，则波向什么方向的振动方向向下，则波向什么方向传播？传播？波是向左传播的波是向左传播的b b点应该向下振动点应该向下振动5.5.若波向右传播，此时刻若波向右传播，此时刻b b点向什么方向振动？点向什么方向振动？y/cm0 x/mab现在学习的是第27页，共29页试画出该时刻前试画出该时刻前T/4T/4、3T/43T/4和和5T/45T/4时刻的波形图时刻的波形图课课 堂堂 练练 习习如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图试画出再经过试画出再经过T/4T/4、3T/43T/4和和5T/45T/4时的波形图时的波形图Y YX XO O波的传播方向T/4T/43T/43T/4现在学习的是第28页，共29页 现在学习的是第29页，共29页