波的形成和描述高二上學(xué)期物理魯科版（2019）選擇性必修第一冊

?第三章機械波2.1簡諧運動簡諧運動之3.1機械波的形成和描述2.1簡諧運動簡諧運動之1.機械振動在介質(zhì)中的傳播形成的波稱為機械波，簡稱波2.產(chǎn)生的條件：波源和介質(zhì)一.波的形成與傳播?波是怎樣形成的，又是怎樣在介質(zhì)中傳播的？2.1簡諧運動簡諧運動之通過觀看視頻解決以下問題：1.波的形成中，研究的對象是什么？大量的質(zhì)點2.研究對象之間的相互作用3.除波源外其他質(zhì)點的運動性質(zhì)是什么？受迫振動彈力4.各質(zhì)點的運動關(guān)系靠后的質(zhì)點，運動滯后5.波形是如何形成的？錯落有致6.波向前傳播的是什么？振動的形式振動的能量7.綜上所述，波的形成過程：波源振動，由于質(zhì)點間的相互作用，帶動相鄰的質(zhì)點振動，依次向后帶動，靠后的質(zhì)點，運動滯后，形成錯落有致的波形。但質(zhì)點不隨波遷移，僅在平衡位置振動。2.1簡諧運動簡諧運動之3.波的傳播特點：①各質(zhì)點跟隨振源做受迫振動，各質(zhì)點周期、頻率、起振方向均與振源相同。但不同步。②機械波傳播能量和振動形式。③相對振源靠前的質(zhì)點驅(qū)動后面的質(zhì)點振動，可根據(jù)前一質(zhì)點位置確定質(zhì)點振動方向（帶動法）。④有波一定有振動，有振動不一定有波二、橫波和縱波1、橫波①特征：②波形特點：凹凸相間的波紋③波峰與波谷：凸起部分的最高點叫做波峰凹下部分的最低點叫波谷質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直二、橫波和縱波2、縱波①特征：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上。②波形特點：質(zhì)點分布較稀的部分叫疏部，質(zhì)點分布較密的部分叫密部。縱波能在所有物質(zhì)中傳播二、橫波和縱波3、橫波與縱波的比較（1）質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向的關(guān)系不同;（2）傳播介質(zhì)不同：橫波只能在固體介質(zhì)中傳播；縱波在固體、液體和氣體中均能傳播；（3）特征不同：橫波中交替、間隔出現(xiàn)波峰和波谷；縱波中交替、間隔出現(xiàn)密部和疏部。二、橫波和縱波例1、（單選）關(guān)于機械波，下列說法中正確的是()A．機械波的振幅與波源振動的振幅不相等B．在波的傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點的振動頻率等于波源的振動頻率C．在波的傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點的振動速度等于波的傳播速度D．在機械波的傳播過程中，離波源越遠的質(zhì)點振動的周期越大B波的圖形由來各質(zhì)點在某時刻的“集體照”1.波的形成特點：帶動、滯后、重復(fù)2.波的傳播特點：傳播了波的振動形式和能量，質(zhì)點只振動不遷移波的圖像：描述某一時刻各質(zhì)點的振動情況各質(zhì)點的位移各質(zhì)點的平衡位置波形圖為正弦曲線的波則為簡諧波，則波源和各個質(zhì)點的振動一定是簡諧運動三.波的描述?橫坐標x表示在波的傳播方向上各質(zhì)點的平衡位置，縱坐標y表示某一時刻各質(zhì)點偏離平衡位置的位移。1.定義:

在波動中，對平衡位置的位移和振動方向總是相同的兩個相鄰質(zhì)點間的距離，叫做波的波長。想一想，為什么要強調(diào)“相鄰”兩個字？相鄰波峰/波谷間的距離相鄰密部/梳部的距離波長（λ）2.觀察與思考：在波動中，相隔等于波長的兩個點的振動特點？（1）對平衡位置的位移的大小和方向總保持相同．（2）速度大小和方向總保持相同.（3）振動步調(diào)總保持相同.拓展：相隔λ/2的奇數(shù)倍兩個質(zhì)點的步調(diào)總是相反3.知識與規(guī)律：（1）同相點:相距為整數(shù)個波長(nλ)的兩質(zhì)點的振動完全相同,稱同相點。（2）反相點:相距為半波長的奇數(shù)倍(2n+1)λ/2的兩質(zhì)點的振動完全相反，稱反相點。周期（T）、頻率（f）(1)波的周期（或頻率）應(yīng)由波源決定，與傳播波的介質(zhì)無關(guān)。(2)每經(jīng)過一個周期的時間波就沿傳播方向傳播一個波長的距離。2.幾點說明波的周期和頻率：等于波源的周期和頻率，波源每做一次全振動，介質(zhì)中剛好形成一個完整的波形傳播出去。波速（v）波速：波在均勻介質(zhì)中勻速傳播，注：①該式為關(guān)系式，不是決定式，波速由介質(zhì)本身決定！

同種波在不同介質(zhì)中波速不同，不同頻率波在同種介質(zhì)中波速相同。②當一列波由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，頻率不變，

波速變化，引起波長變化，波長則由v和f決定。③一個周期內(nèi)，波傳播的距離為，質(zhì)點的路程為4A。4、由波的圖象上可獲得的信息：Ay

/mx

/m123456780B0.10AVav（2）該時刻沿波的傳播方向上各個質(zhì)點的位移和振幅；（3）能根據(jù)波的傳播方向判斷各個質(zhì)點在該時刻的運動方向、加速度方向及其變化情況；（1）直接讀出波長，若已知波速，課計算出T，f，四.波的應(yīng)用1波的傳播方向質(zhì)點的振動方向YXO波的傳播方向（1）帶動法先振動的質(zhì)點帶動后振動的質(zhì)點YXO波的傳播方向上坡下坡上坡（2）上下坡法判斷方法：上坡的質(zhì)點向下振動，下坡的質(zhì)點向上振動（3）同側(cè)法0x/cmy/cmvABCD質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在波的圖象的同一側(cè)。1.如圖所示為一列向右傳播的簡諧波在某時刻的波形圖試求出波形圖上A、B、C、D四個質(zhì)點的振動方向YXO波的傳播方向ABCDVVVV上坡下，下坡上練習(xí)已知波的傳播方向各質(zhì)點的振動方向2、如圖所示為一列簡諧波在某時刻的波形圖，已知圖形上某點的振動方向如圖所示。試求這列波的傳播方向YXOV答案：向左傳播如果這個質(zhì)點的振動方向向上，則波的傳播方向又如何？如果已知這個質(zhì)點做減速運動，則波的傳播方向又如何？練習(xí)波的傳播方向已知各質(zhì)點的振動方向y/mx/mAO-A1234試畫出再經(jīng)過T/4、3T/4和5T/4時的波形圖特殊點法平移法3、畫任意時刻的波形圖波向左傳播，畫出T/4的波形圖試畫出再此時刻前T/4的波形圖平移規(guī)律：波右傳，求前左移，求后右移；波左傳，求前右移，求后左移。4、t=0時的波形圖如圖，已