物理选择性必修 第一册第二节 机械波的描述课文ppt课件

这是一份物理选择性必修 第一册第二节 机械波的描述课文ppt课件，共35页。PPT课件主要包含了绳波为正弦波，水波也为正弦波，平衡位置，偏离平衡位置的位移，最大位移，振动状态，v＝λf，答案2m，答案1ms等内容，欢迎下载使用。
1．坐标系的建立：用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的________，纵坐标y表示某时刻各质点__________________．2．波峰和波谷：在波的传播方向上，达到正向________的质点和达到____最大位移的质点交替出现，前者所在处叫作波峰，后者所在处叫作波谷．3．与振动图像的区别：振动图像表示的是____质点在各个时刻的____，机械波的图像表示的是某一时刻____质点的位移．
1．波长：在波动中，对平衡位置的位移总是相同的两个____质点之间的距离．波长用__表示．(1)横波波长：横波的两个相邻波峰或者波谷的距离．(2)纵波波长：纵波的两个相邻最密部或者最疏部的距离．
2．波的周期T和波的频率f.(1)波的周期T：机械波传播一个波长的时间正好____波源的振动周期．由于各个质点的振动周期是____的，它们都等于波源的振动周期，所以这个周期就是波的周期T.(2)波的频率f：由于各个质点的振动频率是____的，它们都____波源的振动频率，所以这个频率就是波的频率．(3)波的周期和频率之间的关系：________．3．波速：________(以波峰或者波谷作为标志)在介质中的传播速度．波速、波长和频率之间的关系：______．
1．(多选)如下图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，传播方向向左，则此时刻有(　　)A．各质点的位移都为5 cmB．x＝2 m处的质点速度沿y轴正方向C．x＝4 m处的质点加速度方向沿y轴正方向D．x＝8 m处的质点速度为正方向的最大值
解析：从题图可以看出，图示时刻，各质点的位移各不相同，A错误；根据波的传播方向和波的图像可以得出，此时x＝2 m处的质点速度方向沿y轴负方向，B错误；x＝4 m处的质点此时处于负向最大位移处，加速度方向沿y轴正方向，C正确；x＝8 m处的质点位于平衡位置，速度方向沿y轴正方向，所以速度为正方向的最大值，D正确．
2．(多选)关于机械波的频率、波速、波长，下列说法正确的是(　　)A．两个相邻的均处于平衡位置的质点间的距离为一个波长B．波的频率等于波源的振动频率C．波速等于波源的振动速度D．波由一种介质进入另一种介质，波速和波长都要改变解析：由波长的定义可知，两个相邻的均处于平衡位置的质点间的距离为半个波长，A错误；由波的频率的定义可知，B正确；波速是波的传播速度，与波源的振动速度无关，C错误；波在同一种均匀介质中匀速传播，进入另一种介质时，频率不变，但波速改变，由v＝λf可知波长改变，D正确．
1．对波的图像的理解．(1)波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”．可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”.(2)简谐波的图像是正(余)弦曲线，介质中的质点做简谐运动．(3)波的图像具有周期性．(4)波的传播方向具有双向性．(5)由波的图像可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移和在波的传播过程中各质点的振幅及波长．
2．已知波的传播方向判断质点振动方向的方法．若已知该波的传播方向，可以确定各质点的振动方向；或已知某质点的振动方向，可以确定该波的传播方向．方法如下．(1)质点带动法：由波的形成原理可知，后振动的质点总是重复先振动的质点的运动．已知波的传播方向判断质点振动方向时，可在波源一侧找与该质点距离较近的前一质点，如果前一质点在该质点下方，则该质点将向下运动，反之该质点向上运动．
(2)上下坡法：如下图所示，沿波的传播方向，“上坡”的质点向下振动，如D、E、F；“下坡”的质点向上振动，如A、B、C．
(3)微平移法．原理：波向前传播，波形也向前平移．方法：作出经微小时间Δt后的波形，就知道了各质点经过Δt时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了．如右图所示．
(4)“同侧”法：波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧．
波形图相关问题的解题要领(1)理解波的图像的物理意义．(2)掌握已知某一时刻波的图像，确定质点运动方向的方法．(3)波的传播可看成是波形的传播，不能误认为是质点的平移．
2．如下图所示为某一时刻某简谐波的图像，波的传播方向沿x轴正方向，下列说法正确的是(　　)A．质点a的振幅比b的大B．该时刻质点b、e的速度相同C．该时刻质点c、d的加速度为零D．该时刻质点d正在向下运动
解析：该时刻a、b两质点位移不同，但对简谐波来说，各质点的振幅都是相等的，故A错误；该时刻质点b的速度方向向上，而质点e的速度方向向下，它们的速度不相同，故B错误；该时刻质点c的位移为负方向的最大值，其回复力和加速度都为正方向的最大值，质点d的运动方向向下，位移为零，加速度为零，故C错误，D正确．故选D．
3．一列简谐横波沿x 轴传播，某时刻的波形如下图所示，已知此时质点F的运动方向为y轴负方向，则(　　)A．此波向x轴正方向传播B．质点C此时向y轴正方向运动C．质点C将比质点B先回到平衡位置D．质点E的振幅为零
解析：因为机械波在传播过程中，靠近波源的质点的振动带动相邻的后面质点的振动，而后面质点要“模仿”前面质点的振动，已知质点F的运动方向为y轴负方向，即F质点正在“模仿”右边质点的振动，这说明波源在右边，波从右向左传播，即此波向x轴负方向传播，A错误；质点C此时刚到达最大位移处，速度为0，此后向y轴负方向运动，B错误；质点B要先向y轴正方向运动到达波峰位置再回到平衡位置，而质点C直接从波峰位置回到平衡位置，所以质点C将比质点B先回到平衡位置，C正确；振幅指的是质点离开平衡位置的最大距离，虽然此时质点E的位移为零，但其振幅不为零，D错误．
1．波速的决定因素．(1)机械波的波速只与传播介质的性质有关．同一列波在不同介质中传播速度不同；不同频率的同种机械波在同一介质中传播速度相等．(2)波在同一均匀介质中是匀速传播的．它向外传播的是振动的形式，而不是将质点向外迁移．质点的振动是一种变加速运动，因此质点的振动速度时刻在变．
【典例2】　(2024·江苏淮安高二校考)平静的湖面上传播着一列水面波(视为横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两个小木块每分钟都进行完整的上下运动30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，求：(1)水面波的波长；
波长的三种确定方法(1)根据定义确定：①在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长．②波在一个周期内传播的距离等于一个波长.(2)根据波的图像确定：①在波的图像上，振动位移总是相同的，两个相邻质点间的距离为一个波长．②在波的图像上，运动状态(速度)总是相同的，两个相邻质点间的距离为一个波长．③在波的图像上，两个相邻波峰(或波谷)间的距离为一个波长．(3)根据公式λ＝vT来确定．
5．(2024·江苏徐州高二期中)一列简谐波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如下图所示．t1＝0.5 s，质点P第一次运动到波谷．下列说法正确的是(　　)A．t＝0时，质点P沿y轴正方向运动B．质点P比质点Q先到达波峰位置C．这列波的波长为10 mD．这列波的波速为10 m/s