E机械波的描述ing

E机械波的描述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xxx-x-x-x一、波的图像（波形图）（横波的波形图）P24二、描述机械波的几个物理量①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：②波长用符号λ表示，单位是米（m）)(mλλλy/mx/m③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。λ反馈训练：册P16--2相邻的波峰和波谷间距为半波长二、描述机械波的几个物理量2、周期：T(s)①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。③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。②波的周期是由波源决定的。振波TT二、描述机械波的几个物理量3、频率：f(HZ)①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。②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）。振波ffTf1③频率与周期的关系二、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)010-105-5ABCDEFGHIJKA=10cm二、描述机械波的几个物理量5、波速V(m/s)①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。②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）③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．气液固VVVtsVTV三、波速、波长、周期、频率间的关系：⑴T、f的大小仅取决于波源（与介质无关），即：f波=f振、T波=T振⑵波速的大小由介质的性质决定⑶波长由波源和介质的性质共同决定。例：P26示例1fTtsv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。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λ（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)ofTtsv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。设空气中某列声波的周期是1ms（1ms=10-3s），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/(10-3s)=1×103Hzλ气＝v气T=340×10-3m=0.34mλ水＝v水T=1500×10-3m=1.5m【示例1】书P26作业：册P171-8、P1811第二课时作业讲评：册P171-8、P1811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P1811•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=20m/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？m4mA0.1f=5Hz1m加：（5）经过3/4T的波形图。【示例2】书P27特殊质点振动法【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/cmx/m2410100ABv特殊质点振动法【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10m／s，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PP特殊质点振动法第三课时特殊质点振动法Pv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1/4λ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•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）2-210155-5MV41S水平向左传播的距离TTst414.01.01.0λ=20mTV由ssVT4.05020所以波形又向左传播1/4λ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图中给出了一列向左传播的简谐横波t＝0和t＝T/4时的波形，试在图中画出t＝3T/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特殊质点振动法+波又向前传播的距离上的波形波形图平移法t＝0t＝T/4t＝T/2t＝3T/4t＝Tt＝5T/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λ/4、λ/2、3λ/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YX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λ/4B、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。xyV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λ/4、λ/2、3λ/4.X＝Vt波形图平移法图中给出了一列向左传播的简谐横波t＝0和t＝T/4时的波形，试在图中画出t＝T/2时的波形图。波形图平移法T/2,41Tt分析：4141TvtVS波形向左平移图中给出了一列向左传播的简谐横波t＝0和t＝T/4时的波形，试在图中画出t＝3T/4时的波形图。波形图平移法•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）2-210155-5MV41S水平向左传播的距离1/4λ或者s=vt=50×0.1m=5m=1/4λTTst414.01.01.0λ=20mTV由ssVT4.05020所以波形向左平移1/4λ的距离波形图平移法第四课时作业讲评图中给出了一列向左传播的简谐横波t＝0和t＝T/4时的波形，试在图中画出t＝T/2时的波形图。波形图平移法T/2,41Tt分析：4141TvtVS波形向左平移P26-8同步P28-10P31--11x/my/cmP38--12yx/mABCDEF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2sB．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．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拓展练习：•在波的传播方向上有相距2m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.1m；B.2m；C.2.5m；D.4m。ABABABABmk21.3,2,1,0，k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）2-210155-5M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）5-50.20.4MV2.5m0m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？•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。λ=0.6米。υ=0.6米/5秒=0.12米/秒f=0.2赫。例五