E机械波的描述课件.ppt

E 机械波的描述,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,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,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,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。,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,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。,A=10cm,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,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。,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,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)=1103Hz 气v气T=34010-3m=0.34m 水v水T=150010-3m=1.5m,【示例1】,书P26,作业：册P17 1-8、P18 11,第二课时,作业讲评：册P17 1-8、P18 11,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P18 11,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？,f=5Hz,1m,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。,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,特殊质点振动法,第三课时,特殊质点振动法,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,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,=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,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,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,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,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,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。,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,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,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,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,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,第四课时 作业讲评,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,同步P28-10,P31-11,x/m,y/cm,P38-12,y,x/m,A,B,C,D,E,F,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（）,AM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2sBM点在最高点时，N点在平衡位置以上向下振动CM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。,AB,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,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？,2.5m,0m,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。,=0.6米。=0.6米/5秒=0.12米/秒f=0.2赫。,例五,46,谢谢！,