3.2波的描述物理人教版（新教材）選擇性必修第一冊回顧：

1：產(chǎn)生機(jī)械波的條件是什么？

2：機(jī)械波傳播的實(shí)質(zhì)是什么？

3：機(jī)械波分哪二種？各有什么特點(diǎn)？如何描述波的特點(diǎn)呢？課堂引入

觀察水波，可以看出波在空間、時間上具有周期性，我們能否用圖像的方法來描述一列波呢？如果能，坐標(biāo)軸表示的是什么物理量？問題：？

過去我們研究的是單個質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況，用x-t圖像可以很方便地描述質(zhì)點(diǎn)在任意時刻的位移。而波卻是很多質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動，在同一時刻各個質(zhì)點(diǎn)的位移都不盡相同，不方便用x-t圖像來描述。能否用其他的圖像來描述波呢？我們以橫波為例研究波的圖像課堂引入想一想：

我們可以用照象機(jī)把波的形狀攝下來，就是按下快門瞬間各個質(zhì)點(diǎn)離開各自平衡位置時的情形。我們就把這些質(zhì)點(diǎn)連成曲線，就是該時刻的波的圖象。Y位移（一）波的圖象表示法1.用橫坐標(biāo)表示在波傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置2.用縱坐標(biāo)表示某時刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移X平衡位置正方向負(fù)方向O一、波的圖像綜上可知：1．波的圖象是在波的傳播方向上，介質(zhì)中各振動質(zhì)點(diǎn)的連線在某一時刻的波形．2.波的圖象也稱波形圖或波形曲線．3.簡諧波：如果波的圖像是正弦曲線，這樣的波叫作正弦波，也叫簡諧波（1）簡諧運(yùn)動在介質(zhì)中傳播形成簡諧波.

（2）簡諧波是一種最基本、最簡單的波.（二）從波的圖象上可獲得的物理信息：Ay

/mx

/m123456780B0.10AVav1、該時刻沿波的傳播方向上各個質(zhì)點(diǎn)的位移；2、各個質(zhì)點(diǎn)的振幅A;

3、能根據(jù)波的傳播方向判斷各個質(zhì)點(diǎn)在該時刻的運(yùn)動方向、加速度方向及其變化情況；4、可以畫出另一時刻的波形圖。

圖象（三）簡諧運(yùn)動的圖象與簡諧波的圖象的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)相同點(diǎn)1、形狀2、縱坐標(biāo)不同點(diǎn)1、研究對象2、橫坐標(biāo)表示3、讀出的物理量Xt0振動圖象YX0波的圖象1、圖象形狀都是正弦或余弦曲線2、縱坐標(biāo)都表示質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移1、某一質(zhì)點(diǎn)（不同時刻）一群質(zhì)點(diǎn)（同一時刻）2、橫軸表時間橫軸表平衡位置3、可直接讀出周期可直接讀出波長3、縱坐標(biāo)的最大值都表示振幅(四)波的圖象的基本應(yīng)用主要題型之一：主要方法：

（1）質(zhì)點(diǎn)帶動法（2）同側(cè)法（3）上下坡法

（4）圖象平移法

YXO波的傳播方向波的傳播方向質(zhì)點(diǎn)的振動方向（1）質(zhì)點(diǎn)帶動法先振動的質(zhì)點(diǎn)帶動鄰近的后振動質(zhì)點(diǎn)，在質(zhì)點(diǎn)P靠近波源一方附近的圖像上另找一點(diǎn)P′，若P′在P點(diǎn)上方，則P向上振動，若P′在下方，則P向下振動．（2）同

側(cè)

法在波的圖像上的某一點(diǎn)，沿豎直方向畫出一個箭頭表示質(zhì)點(diǎn)振動方向，并設(shè)想在同一點(diǎn)沿水平方向畫一個箭頭表示波的傳播方向，那么這兩個箭頭總是在曲線的同側(cè)。YXO波的傳播方向上坡下坡上坡（3）上下坡法沿波的傳播方向看去，“上坡”處的質(zhì)點(diǎn)向下振動；“下坡”處的質(zhì)點(diǎn)向上振動，簡稱“上坡下、下坡上”。（4）圖象平移法將波形圖沿傳播方向進(jìn)行微小平移，再由x軸上某一位置的兩波形曲線上的點(diǎn)來判定例1、如圖所示為一列向右傳播的簡諧波的波形圖，求：

圖中A、B、C、D、E各質(zhì)點(diǎn)的振動情況A：振動向下B：振動向上C：振動向上D：振動向下E：振動向下v如果這列波是向左傳播的，則這四個質(zhì)點(diǎn)的振動方向又如何？例2、如圖所示為簡諧波在某一時刻的波形圖，已知此時質(zhì)點(diǎn)A正向上運(yùn)動，由此可斷定（）A.向右傳播，且此時質(zhì)點(diǎn)B正向上運(yùn)動B.向右傳播，且此時質(zhì)點(diǎn)C正向下運(yùn)動C.向左傳播，且此時質(zhì)點(diǎn)D正向上運(yùn)動D.向左傳播，且此時質(zhì)點(diǎn)E正向下運(yùn)動C如果已知這個質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動，則波的傳播方向又如何？例3、一簡諧機(jī)械波沿x軸正方向傳播，周期為T，波長為λ。若在x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖所示，則該波在t=T/2時刻的波形曲線為（）Ax/my/m01234v畫出再經(jīng)t=T/4時的波形圖．P．P′．Q．Q′常規(guī)方法：描點(diǎn)法先找出兩點(diǎn)（平衡位置和波峰及波谷特殊點(diǎn)）并確定其運(yùn)動方向；然后確定經(jīng)△t時間內(nèi)這兩點(diǎn)所達(dá)到的位置；最后按正弦規(guī)律畫出新的波形。主要題型之二：

求波在任意時刻的波形圖

求波在任意時刻的波形圖簡潔方法：圖象平移法OYX波的傳播方向經(jīng)過時間，波在傳播方向上移動的距離,把圖象沿傳播方向平移即得到相對應(yīng)的圖象．主要題型之二：波長描述了波傳播過程中的空間上的周期性(重復(fù)性)。二、波長、周期、頻率1.波長：振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離③在橫波中，兩個相鄰的波峰（或波谷）之間的距離等于波長；在縱波中，兩個相鄰的密部（或疏部）之間的距離等于波長．②相距λ/2的奇數(shù)倍的兩個質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)總是相反注意：①相距λ的整數(shù)倍的兩個質(zhì)點(diǎn)振動步調(diào)總是一致每經(jīng)歷一個周期，波向前傳播一個波長。因此周期(頻率)描述了波傳播過程中的時間上的周期性。波的周期(頻率)由波源決定，同一列波在不同介質(zhì)中傳播時周期(頻率)保持不變．2.周期(頻率)：1.波長：振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離三、波速三、波速1.公式：2.特點(diǎn)：①它反映振動在介質(zhì)中傳播的快慢程度.②波速的大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定，同一列波在不同介質(zhì)中傳播速度不同．③波在均勻介質(zhì)中是勻速傳播的。④當(dāng)波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，周期(頻率)保持不變．但波速的變化而導(dǎo)致波長的變化⑤適用于機(jī)械波，對其他形式的彼也成立．課堂練習(xí)1.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T，t＝0時的波形如圖所示。t＝T/4時(

)A．質(zhì)點(diǎn)a速度方向沿y軸負(fù)方向B．質(zhì)點(diǎn)b沿x軸正方向遷移了1mC．質(zhì)點(diǎn)c的加速度為零D．質(zhì)點(diǎn)d的位移為－5cmC2．下列選項(xiàng)為一列橫波在某介質(zhì)中傳播時某一時刻的波形圖，已知波的傳播方向向右，能正確描述各質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)振動時運(yùn)動方向的是(

)

C3.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在x軸上有P、M、Q三點(diǎn)，從波傳到x＝5m的M點(diǎn)時開始計時，已知t1＝0.7s時M點(diǎn)第二次出現(xiàn)波峰，求：(1)這列波傳播的速度；(2)從t＝0時刻起到t2＝1s止，

質(zhì)點(diǎn)Q(x＝9m)通過的路程。4.一根粗細(xì)均勻的繩子，右端固定，一人拿著左端的S點(diǎn)上下振動，產(chǎn)生一列向右傳播的機(jī)械波，某時刻波形如圖所示，則該波的(

)A．波速增大B．波速減小C．頻率增大

D．頻率減小

C5.如圖是一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，已知圖中b位置的質(zhì)點(diǎn)起振時間比a位置的質(zhì)點(diǎn)晚0.5s，b和c之間的距離是5m，則此列波的波長和頻率分別為

(

)A．5m,1Hz B．10m,2HzC．5m,2Hz D．10m,1HzA6．一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，傳到M點(diǎn)時波形如圖所示，再經(jīng)0.6s，N點(diǎn)開始振動，則該波的振幅A和頻率f為(

)A．A＝1m，f＝5Hz

B．A＝0.5m，f＝5HzC．A＝1m，f＝2.5Hz D．A＝0.5m，f＝2.5HzD

7．(2020·全