E机械波的描述ing

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,E 机械波的描述,1,y/,(,m,),（y:某一时刻各质点偏离平衡位置的位移）,x/,(,m,),（x:平衡位置）,反映是,各个质点,在,同一时刻,偏离平衡位置的位移,的曲线，叫做波的图像，简称,波形图,。,波峰,波谷,x,x,x,-x,-x,-x,一、波的图像（波形图）,（横波的波形图）,P24,2,二、描述机械波的几个物理量,定义：在一列波中，偏离平衡位置的位移和速度,总是,相同的,两个相邻质点间的距离，叫做波长。,1、波长：,波长用符号,表示 ，单位是米（,m）,y,/,m,x,/,m,识记：在横波的波形图中，,两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长；,相隔一个的两个平衡位置的距离。,实际上：质点完成一次全振动的时间，机械振动形式在介质中传播的距离,就等于一个波长。,反馈训练：册P16-2,相邻的波峰和波谷间距为半波长,3,二、描述机械波的几个物理量,2、周期：T(s),定义：是介质中任一质点完成一次全振动的时间，,即质点振动的周期。,在1个周期的时间里，,质点完成一次全振动,，,波向前传播,一个波长的距离；,已经振动起来的,波形重复1次。,波的周期是由,波源,决定的。,4,二、描述机械波的几个物理量,3、频率：f(HZ),定义：是介质中任一质点在单位时间内完成全振动的次数，,即质点振动的频率。,波的频率是由,波源,决定的（同一波源发出的波在,不同介质中频率保持不变）。,频率与周期的关系,5,二、描述机械波的几个物理量,4、波的振幅：A(m),就是介质质点振动的振幅。,x(m),y(m),0,10,-10,5,-5,A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,A=10cm,6,二、描述机械波的几个物理量,5、波速V (m/s),定义：单位时间内波在介质中传播的距离，也就是波在,介质中的传播速度。,波在均匀介质中是,匀速传播,的，区别于质点振动的速度。,（,质点的振动是一种变加速运动,，质点的振动速度时刻在变）,波速的大小由,介质的性质,决定，同一列波在不同介质中传播,速度不同,7,三、波速、波长、周期、频率间的关系：,T、f的大小仅,取决于波源（,与介质无关）,，,即：f,波,=f,振,、T,波,=T,振,波速的大小由,介质的性质,决定,波长由,波源和介质的性质共同决定,。,例：P26示例1,即一列波从一种介质进入另一种介质时，频率、周期保持不变。,而波速是要改变的，所以波长也改变。,8,归纳：由波的图象可获取的信息,已知一列波某时刻的波的图象,可直接读出振幅A和波长,（注意单位）,若再知波速（周期），可知周期（波速）,若已知波上某质点振动方向，根据：上坡，下振；下坡，上振，可知波的传播方向。反之亦然。,可以确定各质点振动的加速度方向（加速度方向总是指向平衡位置）,能求出一段时间内某特殊质点的位移及路程,若给出一个时间间隔，可画出这个时间终了时刻的波形,（特殊质点振动法、,平移法,）,X(m),y(m),o,9,课堂例题,1：,关于波的频率，下列说法中正确的是（ ）,A.波的频率由波源决定，与介质无关；,B.波的频率与波速没有必然关系；,C.波由一种介质传到另一种介质时，频率会变大；,D.以上说法均不正确。,AB,分析：波的频率与波源振动频率有关，与传播的介质无关！当波由一种介质进入另一种介质时，波的频率是不变的。,10,设空气中某列声波的周期是1ms（1ms = 10,-3,s），它的频率是多少？它的波长是多少？如果这列声波在水中传播，它的波长是变长还是变短？（设空气中的声速是340m/s，水中的声速是1500m/s。）,解：f=1/T=1/(10,-3,s)=110,3,Hz,气,v,气,T=34010,-3,m=0.34m,水,v,水,T=150010,-3,m=1.5m,【示例1】,书P26,11,作业：册P,17,1-8、P,18,11,12,第二课时,13,作业讲评：册P,17,1-8、P,18,11,14,停泊在海中的甲、乙两艘渔船，在海浪冲击下每分钟做100次全振动。两船相距12m（两船连线跟波的传播方向一致）。当甲、乙两船同时都处在海浪的波峰时，在两船之间还有一个波峰。试求（1）渔船振动的周期；（2）海浪的波长；（3）海浪传播速度的大小。,册P,18,11,15,已知一列波在某时刻的波形如图所示，波的传播方向水平向左，求：,（1）波的波长；,（2）波的振幅；,（3）如果该波的波速,v,=20,m/s,，那么介质质点的振动频率是多少？,（4）经过1/4周期时，质点A离平衡位置的位移是多少？,f,=5,Hz,1,m,加：（5）经过3/4T的波形图。,【示例2】,书P27,特殊质点振动法,16,【反馈练习】,如图曲线表示一列简谐波在某一时刻的波形，已知波沿,x,轴负方向传播，波速,v,=1m/s，求：（1）波长和周期；（2）画出质点A、B的运动方向；（3）画出经过1s后的波形。,y/cm,x,/m,2,4,10,10,0,A,B,v,特殊质点振动法,17,【作业】,如图所示为一列横波某时刻的波形图，已知波沿X轴正方向传播，波速为10ms，试求： (1)该波的振幅、波长、周期、频率；,(2)从这一时刻起质点P在1.5s内所发生的位移和路程是多少?,（3）画出经过t=0.5s后的波形图,P,P,特殊质点振动法,18,第三课时,19,特殊质点振动法,20,P,v,画出1/4T后的波形图,改变问法：此波形是t=0时刻的波形，画出1/4T后的波形图,时间经过1/4T后，波又向前传播了1/4,的距离,波形再向前补充一段,+波又向前传播的距离上的波形,特殊质点振动法,21,一列简谐波在x轴上传播，波速是50m/s，已知t=0时刻的波形图象如图所示，图中M质点此时正经平衡位置沿y轴的正方向运动，画出t=0.1时的波形图象,X（m）,Y（cm）,2,-2,10,15,5,-5,M,V,=20m,所以波形又向左传播1/4,的距离,特殊质点振动法+波又向前传播的距离上的波形,练习,22,图中给出了一列向左传播的简谐横波t0和tT/4时的波形，,试在图中画出t3T/4时的波形图。,特殊质点振动法+波又向前传播的距离上的波形,23,特殊质点振动法+波又向前传播的距离上的波形,24,波形图平移法,25,t0,tT/4,tT/2,t3T/4,tT,t5T/4,波形图的末端图形总是相同,，为了简单可以,看成,这一波形在以波速V向前匀速运动1/4T、1/2T、3/4T的时间，波形分别向前运动/4、/2、3/4.,观察经1/4T、1/2T、3/4T、T、5T/4后的波形图有何特点？,V,波形图平移法,26,如图所示为一列向左传播的简谐波在某时刻的波形图,试画出再经过T/4的波形图,Y,X,画下一时刻波形图(,复习,）,1、波形平移法：,O点质点振动T/4时间，波形就传播,/4,B、确定波形移动的距离；,C、依据移动的距离标出波形的最高点和最低点及,平衡点的位置；,画图要点：,A、确定波形上下振幅；,D、用光滑的曲线将这些点连接起来。,27,x,y,V,经t时间后的波形图，只需将波形向前匀速移动X=Vt一段距离即可。,经t时间后的波形图如何画？,画出经1/4T、1/2T、3/4T、的波形图，发现波形图的末端的图形总是相同的，为了简单可以看成这一波形在以波速V向前匀速运动1/4T、1/2T、3/4T的时间，分别向前运动/4、/2、3/4,.,XVt,波形图平移法,28,图中给出了一列向左传播的简谐横波t0和tT/4时的波形，,试在图中画出tT/2时的波形图。,波形图平移法,T/2,29,图中给出了一列向左传播的简谐横波t0和tT/4时的波形，,试在图中画出t3T/4时的波形图。,波形图平移法,30,一列简谐波在x轴上传播，波速是50m/s，已知t=0时刻的波形图象如图所示，图中M质点此时正经平衡位置沿y轴的正方向运动，画出t=0.1时的波形图象,X（m）,Y（cm）,2,-2,10,15,5,-5,M,V,1/4,或者s=vt=500.1m=5m=1/4,=20m,所以波形向左平移1/4,的距离,波形图平移法,31,第四课时 作业讲评,32,图中给出了一列向左传播的简谐横波t0和tT/4时的波形，,试在图中画出tT/2时的波形图。,波形图平移法,T/2,P26-8,33,同步P28-10,34,P31-11,35,x/m,y/cm,P38-12,36,y,x/m,A,B,C,D,E,F,37,例题: 如图在一条直线上有三点,S、M、N,，S为波源，距,M,点为12m，距,N,点为21m由于波源,S,的振动在直线上形成一列横波，其波长为8m，波速为4m/s，下列说法中正确的是（ ）,A,M,点先开始振动，,N,点后振动，振动时间相差2.25s，但振动周期都为2s,B,M,点在最高点时，,N,点在平衡位置以上向下振动,C,M,点在最高点时，,N,点在平衡位置以上向上振动,D振动过程中,M、N,两点的位移有可能在某时刻相同,38,解析,：由,v,=,/,T,得T =,/,v=,8/4,=,2s，由于,S,为波源，波向右传播，由,v=,s,/,t，,得波从,M,传到,N,的时间,t,=,s,/,v=,2.25s，则A对;,M、N,相距9m,则,N,点的振动与,M,点后1m的质点的振动完全相同，当,M,点在最高点时，,M,点后1m的质点已过了平衡位置向最高点运动，则,N,点也在平衡位置上方向上振动，则C对B错;,实际振动过程中任意两点的位移都有可能相同，因为当这两点的中间点处于最大位移时，此两点的位移就相同，则D对.,所以，正确选项为A、C、D,39,A.此波朝x轴负方向传播 B.质点D此时向下运动,C.质点B比质点C先回到平衡位置,D.质点E的位移为零,例1：,一列简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向下，,则,（ ）,ABD,40,拓展练习：,在波的传播方向上有相距2,m,的,A,、,B,两个质点，当,A,处于波峰位置时，,B,也刚好处于波峰位置，则这列波的波长可能值为（ ）,A. 1,m,； B. 2,m,；,C. 2.5,m,； D. 4,m,。,AB,A,B,A,B,A,B,41,例二,一列简谐波在x轴上传播，波速是50m/s，已知t=0时刻的波形图象如图所示，图中M质点此时正经平衡位置沿y轴的正方向运动，画出t=0.1时的波形图象,X（m）,Y（cm）,2,-2,10,15,5,-5,M,42,例三,如图是一列简谐波在t=0时的波动图象，波的传播速度为2m/s，则从t=0到t=2.5的时间内，质点M通过的路程为几米？位移为几米？,X（m）,Y（cm）,5,-5,0.2,0.4,M,V,2.5m,0m,43,例四,在波的传播方向上有相距12cm 的a、b两质点，某时a点处于波峰，b点由平衡位置向上运动，求波长？,44,投石子于静水中，可见有圆形波纹沿水面向外传播，当第一个波峰远离投石处3米时，第6个波峰恰好在投石处，且第一个波峰传到3米处历时25秒。则此水波的波长为_米，波速为_米/秒，频率为_赫。,=0.6米。,=0.6米/5秒=0.12米/秒,f=0.2赫。,例五,45,