波的图象d.ppt

第二章 机械波第二节 机械波的图象第三节 波长、频率和波速知识回顾：问题1：机械波产生条件是什么？问题2：机械波特点是什么？问题3:波的种类有几种?1.条件：波源、介质2.特点：介质中质点不随波迁移;每个质点振动的周期和频率相同,都等于波源的周期频率，也等于波的周期和频率，与介质无关;波传播的是运动形式能量和信息波传播的周期性特点-每隔一定距离(整数个波长)的两点振动状态完全相同;3.波的种类:横波 纵波 横波动画振动图象下页问题：从振动的图象可以获得什么信息？回顾回顾:思考与讨论11、如果用图像描述波的传播情况，应该如何建立坐标系？横坐标x和纵坐标y分别表示什么物理量？波的图象波的图象 波波的的图图象象的的意意义义:波波的的图图象象表表示示同同一一时时刻刻各各个个质质点点离离开开平平衡位置的位移的集合衡位置的位移的集合;波动图象不是质点运动的轨迹波动图象不是质点运动的轨迹 波的图象横坐标：在波的传播方向上各个质点的横坐标：在波的传播方向上各个质点的平衡位置平衡位置纵坐标：某一时刻各个质点偏离平衡位置的纵坐标：某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移位移图象的特点：正弦曲线图象的特点：正弦曲线简谐波：机械波的振源叫波源。当波源做简谐振动时，介简谐波：机械波的振源叫波源。当波源做简谐振动时，介质中其它质点也随振源作简谐振动，所形成的波的图象是质中其它质点也随振源作简谐振动，所形成的波的图象是正弦曲线。这是一种最基本、最简单的波，称为简谐波。正弦曲线。这是一种最基本、最简单的波，称为简谐波。一、图象一、图象二、波长二、波长在波动中，对平衡位置的位移在波动中，对平衡位置的位移总是相等总是相等的的两个两个相邻相邻的质点间的距离，叫波长的质点间的距离，叫波长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注意：注意：1.在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长。在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离也等于波长 2.相相距距整整数数个个波波长长 (X=n)的的两两个个质质点点的的振振动动状状态态完完全全相相同同(即即每每时时每每刻刻位位移移,速速度度,加加速速度度,大大小方向均相同小方向均相同)相相距距半半波波长长的的基基数数倍倍 (X=(2n+1)/2)的的两两个个质质点点的的振振动动状状态态完完全全相相反反(即即每每时时每每刻刻位位移移,速速度度,加速度加速度,大小相同，方向相反大小相同，方向相反)3.单单独独由由某某一一时时刻刻位位移移相相同同不不能能判判断断两两点点之之间间距距离离为一个波长为一个波长二、波速二、波速波以一定的速度（波速）向前传播。在单位时间内某一波以一定的速度（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，等于波速波峰或波谷（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注意：注意：波速由介质决定，同性质、不同频率的机械波在同种介质中的波速相同要注意哦！要注意哦！思考与讨论-平移法确定质点振动方向时刻的波形答案向下向下 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，请后的波形，请你判断、四点在时刻的振动方向你判断、四点在时刻的振动方向例：一列向右传播的绳波某时刻的波的形例：一列向右传播的绳波某时刻的波的形状如图所示，判断此时刻质点状如图所示，判断此时刻质点A、B的振动的振动方向。方向。带带动动法法：根根据据距距波波源源近近的的质质点点带带动动距距波波源源较较远远的的质质点点振振动动，在在距距波波源源近近的的一一侧侧选选一一个个质质点点，比比较较这这一一点点与与目目标标点点的的位位移移大大小小，从从而而的到目标点的振动方向。的到目标点的振动方向。波波源源振动方向振动方向带动法带动法:质点振动方向与波传播方向的判断方法：质点振动方向与波传播方向的判断方法：1.波动成因法（质点带动法）波动成因法（质点带动法）带动带动先振动的质点带动后振动的质点先振动的质点带动后振动的质点3.上下坡法上下坡法：“上坡下，下坡上上坡下，下坡上”2.同侧法同侧法:用来表示质点振动方向的箭头与用来表示波传播用来表示质点振动方向的箭头与用来表示波传播方向的箭头构成的直角一定处于波动图线的同侧方向的箭头构成的直角一定处于波动图线的同侧.横波：横波：波波源源振动方向振动方向波波向向两两个个方方向传播情况向传播情况三、周期和频率三、周期和频率、介质中各质点所作的振动为在振源、介质中各质点所作的振动为在振源带动下的带动下的受迫振动受迫振动、波的周期和频率等于振源的周期和、波的周期和频率等于振源的周期和频率，频率，与介质无关与介质无关、频率与周期的关系、频率与周期的关系振源振动一个周期，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振源振动振源振动3个周期，波向前传递个周期，波向前传递3个波长个波长3四、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、波的频率与介质无关，只决定于波源的频率决定于波源的频率2 2、波速由、波速由介质决定介质决定，同性质、不同频率的机械，同性质、不同频率的机械波波 在同种介质中的波速相同在同种介质中的波速相同要注意哦！要注意哦！比较比较振动图象振动图象波动图象波动图象图象图象物理意义物理意义表示一个质点在各个时刻对平表示一个质点在各个时刻对平衡位置的位移衡位置的位移表示某一时刻各个质点对平表示某一时刻各个质点对平衡位置的位移衡位置的位移横坐标横坐标表示时间表示时间表示各个质点的平衡位置表示各个质点的平衡位置纵坐标纵坐标振动质点对平衡位置的位移振动质点对平衡位置的位移各个质点对平衡位置的位移各个质点对平衡位置的位移图象变化图象变化随时间延伸，原有部分不变随时间延伸，原有部分不变整个波形的传播方向随时间整个波形的传播方向随时间平移平移运动特点运动特点质点作简谐运动质点作简谐运动同一介质中，波形作匀速直同一介质中，波形作匀速直线运动，各质点作简谐运动线运动，各质点作简谐运动yyV1、当波从一种介质进入另一种介质时，保持不、当波从一种介质进入另一种介质时，保持不变的物理量是变的物理量是：（）A、波长、波长 B、波速、波速 C、频率、频率 D、周期、周期2、在波的传播过程中，下列说法正确的是：、在波的传播过程中，下列说法正确的是：()A、每个质点的振动频率都等于波源频率、每个质点的振动频率都等于波源频率B、波速由介质决定、波速由介质决定C、波的频率与介质无关、波的频率与介质无关D、振动情况完全相同的质点间的距离等于一个、振动情况完全相同的质点间的距离等于一个波长波长CDABC3如图所示，在如图所示，在xy平面内有一沿平面内有一沿x 轴正方向传播轴正方向传播的简谐横波，波速为的简谐横波，波速为1m/s，振幅为，振幅为4cm，频率，频率为为2.5Hz.在在t=0时刻，时刻，P点位于其平衡位置上方点位于其平衡位置上方最大位移处，则距最大位移处，则距P为为0.2m的的Q点点 ()A.在在0.1s 时的位移是时的位移是4cm B.在在0.1s 时的速度最大时的速度最大 C.在在0.1s 时的速度向下时的速度向下 D.在在0到到0.1s 时间内的路程是时间内的路程是4cmxyPQOB D 4.已知一简谐横波在某一时刻的波形图如图所已知一简谐横波在某一时刻的波形图如图所示，图中位于示，图中位于a、b两处的质点经过四分之一周期两处的质点经过四分之一周期后分别运动到后分别运动到a、b处，则下列判断正确的是处，则下列判断正确的是 ()A可知波的传播方向可知波的传播方向B可知波的传播速度可知波的传播速度C可知波的周期可知波的周期D可知波的波长可知波的波长y/cmx/m102345aba b A D5一一简简谐谐横横波波在在x轴轴上上传传播播，波波源源振振动动周周期期T=0.1s，在在某某一一时时刻刻的的波波形形如如图图所所示示，且且此此时时a点向下运动，则点向下运动，则 ()A波速为波速为20ms，波向，波向x轴正方向传播轴正方向传播 B波速为波速为10ms，波向，波向x轴负方向传播轴负方向传播 C波速为波速为20ms，波向，波向x轴负方向传播轴负方向传播 D波速为波速为10ms，波向，波向x轴正方向传播轴正方向传播yx/ma03.01.02.04.0A6如图所示为一列波在如图所示为一列波在t=20s时的波形图，乙图是时的波形图，乙图是这列波中这列波中P点的振动图线，那么该波的传播方向点的振动图线，那么该波的传播方向和传播速度是和传播速度是（）Av=25cm/s,向左传播向左传播 Bv=50cm/s,向左传播向左传播Cv=25cm/s,向右传播向右传播 Dv=50cm/s,向右传播向右传播0 x/my/m50100150200P0t/sy/m2D7.图中虚线和实线分别是图中虚线和实线分别是x轴上传播的一列简谐横轴上传播的一列简谐横波在波在t=0和和t=0.03s时刻的波形图，时刻的波形图，x=1.2m处的质处的质点在点在t=0.03s时刻向时刻向y轴正方向运动，轴正方向运动，则则()A该波的频率可能是该波的频率可能是125HzB该波的波速可能是该波的波速可能是10m/sCt=0时时x=1.4m处质点的加速度方向沿处质点的加速度方向沿y轴正方向轴正方向D各质点在各质点在0.03s内随波迁移内随波迁移0.9m 波长是多少波长是多少?波向哪个方向传播波向哪个方向传播?波速有哪些计算式波速有哪些计算式?在在0.03s内传播距离可能是？内传播距离可能是？8.如图所示，实线是如图所示，实线是t1=0时刻的波形图线，时刻的波形图线，虚线是虚线是t2=0.2s时的波形图线。时的波形图线。（1）若波向左传播，求它传播的最小距离）若波向左传播，求它传播的最小距离（2）若波向右传播，求它的最大周期）若波向右传播，求它的最大周期（3）若波速为）若波速为35m/s，求波的传播方向，求波的传播方向y/mx/m2301-1小结1、波的图象与振动的图象、波的图象与振动的图象2、波长频率和波速的关系、波长频率和波速的关系 TV=f3、波长、频率和波速的大小决定因素、波长、频率和波速的大小决定因素