第2节 波速与波长、频率的关系-第3节 波的图像.pptx
;课前知识梳理;一、波速与波长、频率的关系
1.波长:沿波的传播方向,任意两个________的同相振动的质点之间的________(包含一个“完整的波”),叫作波的波长,用λ表示。
2.振幅:在波动中,各质点离开平衡位置的____________,即其振动的振幅,也称为波的振幅。波的振幅大小反映波所传播_________的大小。;3.频率:波在传播过程中,介质中各质点振动的频率都相同,这个频率也称为波的频率。波的频率________________波源振动的频率,与介质的种类________________。;介质;二、横波的图像
1.波的图像的作法:若以横坐标x表示在波的传播方向上各质点的________________,纵坐标y表示某时刻各个质点偏离平衡位置的________,规定位移的方向向上为正值,向下为负值,则在xOy坐标平面上,描出该时刻各质点的位置(x,y),用平滑曲线将各点连接起来,就得到这一时刻横波的图像。;2.波形图:波的图像直观地表示了各振动质点在某一________的________,波的图像有时也称为波形图,简称波形。
3.正弦波:波形图是________________的波,称为正弦波,又叫一维简谐波。;三、波的图像与振动图像的比较
1.波的图像描述波传播过程中某一________在介质中______________相对于平衡位置的____________,横坐标表示在波的传播方向上各质点的________________,纵坐标表示________________各质点偏离平衡位置的位移,沿横轴方向相邻的两个状态总一致的点之间的距离表示________。;2.振动图像(简谐运动)描述______________振动的过程中,____________相对于平衡位置的________,横坐标表示________,纵坐标表示某一质点____________偏离平衡位置的位移,沿横轴方向相邻的两个状态总一致的点之间的距离表示________。;3.波和振动在能量变化上的区别
(1)简谐运动的振动图像表示的是同一个质点位置随时间的变化规律,它位于平衡位置时,动能__________而势能__________;位于最大位移处时,动能__________而势能__________,动能和势能相互转化,机械能__________。
(2)波的图像表示的是沿波传播方向上各质点在同一时刻的位置,位于平衡位置的质点,动能________,同时形变也__________,即弹性势能也__________;位于最大位移处的质点,动能__________???同时形变也________,即弹性势能也________。也就是说,在波的传播过程中,动能和势能同时变成最大或最小;而下一时刻,能量最大或最小的位置就发生了移动,能量由________处向外传播。;判断下列说法是否正确。
(1)波的图像描述了某一时刻各质点离开平衡位置的位移情况。()
(2)只有横波才能画出波的图像。()
(3)两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长。()
(4)两个密部(或疏部)之间的距离为一个波长。()
(5)振动在介质中传播一个波长的时间是一个周期。()
(6)同一列波从一种介质进入另一种介质不变的量是频率。();课堂深度探究;知识点一对波长、频率和波速的理解和应用
1.对波长的理解
(1)关于波长的定义:“同相振动”和“相邻”是波长定义的两个必要条件,缺一不可;在波的图像中,无论从什么位置开始,一个完整的正(余)弦曲线对应的水平距离为一个波长。
(2)关于波长与周期:质点完成一次全振动,波向前传播一个波长,即波在一个周期内向前传播一个波长。;3.波速与质点振动速度的区别
(1)波速是振动形式匀速传播出去的速度,方向与波传播方向相同,质点的振动速度是质点在平衡位置附近振动时的速度,大小、方向均随时间改变。
(2)波的传播过程就是振动状态的传播过程。根据Δx=v·Δt便可求出某一振动状态传到空间某一位置所经历的时间。也可求出经Δt时间,波向前传播的距离(在波速v已知的情况下)。;√;[解析]在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长,在波的传播方向上位移始终相同的相邻两质点间的距离等于波长,A、C正确;
在一个周期内某个质点所走过的路程等于振幅的4倍,与波长无
关,B错误;
在波的传播方向上振动速度始终相同的相邻两质点间的距离等于波长,D正确。;√;一列横波沿x轴正方向传播,波速v=300m/s。已知x1=0.30m和x2=0.90m处是振动中位移大小总是相同、方向相反的相邻两点。求这列波的频率。;知识点二波的图像的理解和应用
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