高中物理选修3-4机械波(共25张PPT)
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高中物理人教版选修3-4： 12.2 波的图像 课件 (共41页)
第二节 波的图像
复习提问：
1、什么是机械波？
2、产生机械波的条件是什么？ 3、机械波分哪二种？各有什么特点？
问题：机械波中各个质点在某一时刻 相对平衡位置的位移相同吗？如何进 行描述？
一、波的图象
1、建立坐标系：横坐标X——表示在波的传播 方向上各质点的平衡位置与振源的距离。纵坐 标Y——表示某一时刻各质点偏离平衡位置的 位移。
3 ，质点振动时间为1 4 3 y/cm 4
0
1
2
x/m
0
1
2
x/m
7 s后:向右平移λ+3/4λ
7 s前:向后退λ+3/4λ
【应用四】振动图像与波动图像结合
x /m
0.14 0.10 0.14 0.10y /m01 234
5
6
7 8
t /s
0
1 2 3 4 5 6 7 8
x /m
问题：振动图像与波的图像有什么区别？
V y /m
A 0.10
a
B A
1 2 3 4 5 6 7 8
v x /m
0
应用：利用波的图象通常可以解决如下问题： ①读出波长； ②各质点振动的振幅A； ③可以读出该时刻各质点偏离平衡位置的位移； ④各质点振动的速度方向； ⑤各质点振动的加速度方向； ⑥各质点振动的回复力方向； ⑦从图象中可以间接地比较各质点在该时刻的振 动速度、动能、势能、回复力、加速度等量的大 小；
例5、如图为一简谐横波的波形图，已 知B质点先于A质点0.08s到达波峰，由 此可知波的传播方向是 ，波的 传播速度为 .
【应用三】由波的传播方向画出t秒后（前） 的波形图； 1）平移法：沿波的传播方向将整个波形图 平移x=vt的距离； 2）带动法：根据某质点的振动方向，知道 t秒后该质点的位置，就可以画出波形图。
复习提问：
1、什么是机械波？
2、产生机械波的条件是什么？ 3、机械波分哪二种？各有什么特点？
问题：机械波中各个质点在某一时刻 相对平衡位置的位移相同吗？如何进 行描述？
一、波的图象
1、建立坐标系：横坐标X——表示在波的传播 方向上各质点的平衡位置与振源的距离。纵坐 标Y——表示某一时刻各质点偏离平衡位置的 位移。
3 ，质点振动时间为1 4 3 y/cm 4
0
1
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x/m
0
1
2
x/m
7 s后:向右平移λ+3/4λ
7 s前:向后退λ+3/4λ
【应用四】振动图像与波动图像结合
x /m
0.14 0.10 0.14 0.10y /m01 234
5
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7 8
t /s
0
1 2 3 4 5 6 7 8
x /m
问题：振动图像与波的图像有什么区别？
V y /m
A 0.10
a
B A
1 2 3 4 5 6 7 8
v x /m
0
应用：利用波的图象通常可以解决如下问题： ①读出波长； ②各质点振动的振幅A； ③可以读出该时刻各质点偏离平衡位置的位移； ④各质点振动的速度方向； ⑤各质点振动的加速度方向； ⑥各质点振动的回复力方向； ⑦从图象中可以间接地比较各质点在该时刻的振 动速度、动能、势能、回复力、加速度等量的大 小；
例5、如图为一简谐横波的波形图，已 知B质点先于A质点0.08s到达波峰，由 此可知波的传播方向是 ，波的 传播速度为 .
【应用三】由波的传播方向画出t秒后（前） 的波形图； 1）平移法：沿波的传播方向将整个波形图 平移x=vt的距离； 2）带动法：根据某质点的振动方向，知道 t秒后该质点的位置，就可以画出波形图。
高中物理 第十二章 机械波 课件 人教版选修3-4
例3．（05北京）一列简谐机械波横波某时刻的波形图如 图所示，波源的平衡位置坐标为x=0。当波源质点处于平 衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x=2的质 点所处的位置及运动情况是（ ） A．在其平衡位置下方且向上运动 B．在其平衡位置下方且向下运动 C．在其平衡位置上方且向上运动 D．在其平衡位置上方且向下运动
分析：由于波源和质点间距离为半个波长，所以波 源和质点运动情况应该步调相反，故A选项正确。
例4．（天津05）在下图中实线和虚线分别是x轴上传 播的一列简谐波在t=0和t=0.03s时刻的波形图，x=1.2m 处的质点在t=0.03s时刻向y轴 正方向运动，则（ ）
A．该波的频率可能是12.5Hz B．该波的波速可能是10m/s C ．t=0时x=1.4m处质点的另速度方向沿y同正方向 D ．各质质n取负值，所以B选项错误。
t=0时，x=1.2m处质点的加速度方向沿y轴负方向，C 选项错误，D选项明显不正确。
答案：A
例5．（05广东）一列沿x同正方向传播的横波，t=0时 刻的波形如图中实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中 的虚线所示，则（ ）
A．质点P的运动方向向右
B．波的周期可能为0.27s
根据波速公式： vf2 44n1m/s
0.8
当v=20m/s时，n的取值不是整数，故D选项错误。
解析：由质点振动方向可知，该波沿x轴正方向传播。
所以有： 0 .0s 3 (n 3 )T T 0 .1s 2 f 4 n 3 Hz
4
4 n 3
0 .12
当n=3时，f=12.5Hz，A选项正确。
根据波速公式
vf 1 .2 4 n 3 m /s (4n 0 3)m 0 /s 0 .12
教科版高中物理选修3-4 2..1机械波的形成和传播 (共29张PPT)
（五）波的分类
按质点振动方向与波传播方向的关系分类：
１、横波 ①质点振动方向与传播方向垂直 ②特点： 波峰、波谷 ２、纵波
①质点振动方向与传播方向在同一直线上
②特点： 疏部、密部
声波
声波是纵波.
地震波
同介质中 纵波传播快 横波传播慢
地震波即有横波，也有纵波.
P H
地震
地震波
同介质中 纵波传播快 横波传播慢
地震波即有横波，也有纵波.
内容提示：
认识波 波是如何形成的 波的特点、形成条件
波的分类
本节内容小结
1、波是如何形成和传播的？
波源振动起来时，带动相邻的质点振动， 这个质点又带动更远的质点振动，这样 波源的振动形式就传播出去了
2、波的特点及分类
波传播的是振动形式、能量和信息。质 点只在平衡位置附近振动不随波迁移。
3、一列波由波源向周围传播开去， 下列说法正确的是：（ ）
Ａ、介质中各质点由近及远的传播开 去
Ｂ、质点的振动形式由近及远地传播 开去
Ｃ、质点只是振动而没有迁移 Ｄ、质点振动的能量由近及远的传播
开去
试试身手......
4、关于机械波，下列说法中正确的
是(
)
(A)有机械振动，必会形成机械波
在同一条线上的波叫纵波 (D)区分纵、横波的依据是质点振动
方向和波传播方向关系
试试身手......
2、在机械波中（ ） A.各质点都在各自的平衡位置附近振动 B.相邻质点间必有相互作用力 C.前一质点的振动带动相邻的后一质 点的振动，后一质点的振动必落后于 前一质点
D.各质点也随波的传播而迁移
试试身手......
坐标 开始
● 绳子各部分看成是相互之间存 在弹力的质点
【精选课件】教科版高中物理选修3-4第二章机械波章末整合课件.ppt
正确；由质点Q的振动图像可知，横波的周期为0.2 s， 频率是5 Hz，选项B错误；质点P围绕平衡位置振动， 不随波迁移，选项C错误；根据质点Q的振动图像，t ＝0.10 s时刻，质点Q正沿y轴负方向运动，说明波沿x 轴负方向传播．t＝0.10 s时质点P正沿y轴正方向运动， 选项D正确．
分类突破
高中物理·选修3-4·教科版
第二章 机械波
章末整合
网络构建
形成条件：波源和介质
波的形成形成原因：介质与介质间有相互作用力
波的实质：传递振动形式、能量和信息
横波：振动方向与传播方向垂直
波的分类纵波：振动方向与传播方向平行 描述波的
物理量波波速长vλ：v＝λf或λ＝vf v由介质决定
• 三、波动问题的多解性 • 波动问题出现多解性的原因： • (1)空间周期性：波在均匀介质中传播时，传播的
距示离传Δ播x距＝离nλ＋中x除0(去n＝波0长,1,的2…整…数)，倍式部中分λ后为余波下长的，那x0段表 距离． • (2)时间周期性：波在均匀介质中传播的时间Δt＝ nT＋t0(n＝0,1,2……)，式中T表示波的周期，t0表示 总时间中除去周期的整数倍部分后余下的那段时 间．
多普勒效应：波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率会发生变化
分类突破
一、波动图像反映的信息及其应用 从波动图像可以看出： (1)波长λ；(2)振幅A；(3)该时刻各质点偏离平衡位置的位移 情况；(4)如果波的传播方向已知，可判断各质点该时刻的 振动方向以及下一时刻的波形；(5)如果波的传播速度大小 已知，可利用图像所得的相关信息进一步求得各质点振动的 周期和频率：T＝vλ，f＝vλ.
• 答案 ABDE
分类突破
• 二、波动图像与振动图像的区别和联系 • 面对波的图像和振动图像问题时可按如下步骤来
分类突破
高中物理·选修3-4·教科版
第二章 机械波
章末整合
网络构建
形成条件：波源和介质
波的形成形成原因：介质与介质间有相互作用力
波的实质：传递振动形式、能量和信息
横波：振动方向与传播方向垂直
波的分类纵波：振动方向与传播方向平行 描述波的
物理量波波速长vλ：v＝λf或λ＝vf v由介质决定
• 三、波动问题的多解性 • 波动问题出现多解性的原因： • (1)空间周期性：波在均匀介质中传播时，传播的
距示离传Δ播x距＝离nλ＋中x除0(去n＝波0长,1,的2…整…数)，倍式部中分λ后为余波下长的，那x0段表 距离． • (2)时间周期性：波在均匀介质中传播的时间Δt＝ nT＋t0(n＝0,1,2……)，式中T表示波的周期，t0表示 总时间中除去周期的整数倍部分后余下的那段时 间．
多普勒效应：波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率会发生变化
分类突破
一、波动图像反映的信息及其应用 从波动图像可以看出： (1)波长λ；(2)振幅A；(3)该时刻各质点偏离平衡位置的位移 情况；(4)如果波的传播方向已知，可判断各质点该时刻的 振动方向以及下一时刻的波形；(5)如果波的传播速度大小 已知，可利用图像所得的相关信息进一步求得各质点振动的 周期和频率：T＝vλ，f＝vλ.
• 答案 ABDE
分类突破
• 二、波动图像与振动图像的区别和联系 • 面对波的图像和振动图像问题时可按如下步骤来
高考物理一轮复习 机械波课件(选修3-4)
完整版ppt
15
解析：本题考查波的衍射、波的干涉．意在考查考生对波 的衍射和波的干涉演示实验的理解能力．图a表明波通过狭缝后 发生衍射；图b现象出现稳定的振动加强和振动减弱区域，是波 的干涉现象．
答案：D
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16
2．用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐 横波．某一时刻的波形图如下图所示，绳上a，b两质点均处于 波峰位置．下列说法正确的是( )
答案：D
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22
考点
互动探究
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23
考向一 波的形成和传播规律
深入、透彻地理解波的形成过程及传播特征是解决关于波 的各类问题的基础，而对波的形成过程及传播特征的理解要从 下面几点掌握：
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24
1．机械振动之所以能够在介质中传播形成机械波，是因为 介质的质点间存在着相互作用力．假如没有介质或质点间无作 用力，机械振动是不会传播出去的．这一特点告诉我们：(1)要 形成机械波首先要存在波源质点的振动．(2)还必须存在传播振 动的介质．所以机械波只能依靠介质传播．在真空中不会形成 机械波，这一点和电磁波是不同的．
选
修
机械振动与机械波
光 电磁波与相对论 －
34
完整版ppt
1
第3讲
机械波
完整版ppt
2
基础
知识导学
完整版ppt
3
基础夯实
知识点1 机械波、横波和纵波 1．机械波的形成条件 (1)有发生机械振动的波源． (2)有传播介质，如空气、水等．
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4
2．传播特点 (1)机械波传播的只是振动的形式和能量 ，质点只在各自的 平衡位置附近做简谐运动，并不随波 迁移． (2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与 波源的 振动周期和频率相同．
高中物理选修3---4第十二章《机械波》全章新课教学课件
思考：
简谐运动的研究对象有什么特点？
※单个质点或能 够看为质点的 单个物体。
思考：
如果做机械振动的质点与它周围空间的其他质点间有力的 作用，它的振动对周围质点会不会有影响？
※引起其他质点 的振动。
思考：
周围空间的其他质点的振动究竟是一种什么运动？
※其他质点发生 的是受迫振动。
一、机械波： 1.定义:机械振动在介质中的传播形成机械波. 2.产生条件: ①波源: 保持持续振动并引起其他质点振动的物体. 可以认为是第一个开始振动的质点. ②介质: 指传播机械波的物质。
选修3—4 第十二章《机械波》
第一节： 第二节： 第三节： 第四节： 第五节： 第六节：
全章新课教学课件
《波的形成和传播》 《波的图象》 《波长、频率和波速》 《波的衍射和干涉》 《多普勒效应》 《惠更斯原理》
选修3—4 第十二章 机械波
§12.1 波的形成和传播
复习回忆
自运动学角度看简谐运动：
§12.2 波的图象
复习回忆
问题1：机械波是怎样形成的？
介质可以看成是由大量的质点构成的，两相 邻的质点之间都有相互的作用力，介质上的某一 质点在波源的作用下发生振动时，就会带动与它 相邻的质点振动，这些质点的振动又会带动各自 周围的质点发生振动，这样振动就在介质中由近 及远的传播形成机械波。
复习回忆
2.沿波传播的方向，介质中 各质点由波源开始由近及远 振动；
3.介质中各质点只在各自的平衡位置附近振 动，质点并不会随波迁移；
4.介质中各质点的起振方向均相同，均与波 源的起振方向一致，且振动的T与f也与波源 一致。
【例题】日常生活中,发现皮球掉入池塘 中,能否通过往池塘丢入石块,借助石块激 起的水波将球冲到岸边吗?
高中物理新课标选修3-4课件 第12章 机械波 12.6
Байду номын сангаас
2.说明： (1)频率f由波源决定，故无论是反射波的频率还是折射波的频率 都与入射波的频率，即与波源的振动频率相同． (2)波速v由介质决定，因反射波与入射波在同一介质中传播，故 波速不变，而折射波与入射波在不同介质中传播，所以波速变化． (3)据v＝λf知，波长λ与v及f有关，即与介质和波源有关，反射波 与入射波在同一介质中波速相同，频率相同，故波长相同．折射波与 入射波在不同介质中传播，v不同，f相同，故λ不同．
2．波的分类 (1)球面波：波面是球面的波．如空气中的声波． (2)平面波：波面是平面的波．如水波．
二、惠更斯原理 1．内容：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波 源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向上的包络面就是新的波 面． 2．解释现象的过程：如果知道某时刻一列波的某个波面的位 置，还知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个波面的位 置，从而可确定波的传播方向．
1 新情境· 激趣引航 第一次听到隐形飞机的人一定会认为，隐形飞机就是让我们看不 见的飞机，其实不然，隐形飞机只是不能让雷达发现．如何不被雷达 发现？这得从其技术原理说起．雷达的测量方法是先发出高频电磁 波，当有物体存在时，物体会把这个电磁波反射回去．雷达设有接收 装置，再根据物体的回波就可以发现物体．在飞机研制过程中设法降 低雷达的可探测性，使之不易被敌方的雷达等防空探测器早期发现， 从而实施拦截、跟踪和攻击．
如图，以O为球心的球面波在时刻t的波面为γ，按照惠更斯原 理，γ面上每个点都是子波的波源．设各个方向的波速都是v，在Δt时 间之后各子波的波面如图中虚线所示，虚线圆的半径是vΔt，γ′是这 些子波波面的包络面，它就是原来球面波的波面γ在时间Δt后的新位 置．可以看出，新的波面仍是一个球面，它与原来球面的半径之差为 vΔt，表示波向前传播了vΔt的距离．
2.说明： (1)频率f由波源决定，故无论是反射波的频率还是折射波的频率 都与入射波的频率，即与波源的振动频率相同． (2)波速v由介质决定，因反射波与入射波在同一介质中传播，故 波速不变，而折射波与入射波在不同介质中传播，所以波速变化． (3)据v＝λf知，波长λ与v及f有关，即与介质和波源有关，反射波 与入射波在同一介质中波速相同，频率相同，故波长相同．折射波与 入射波在不同介质中传播，v不同，f相同，故λ不同．
2．波的分类 (1)球面波：波面是球面的波．如空气中的声波． (2)平面波：波面是平面的波．如水波．
二、惠更斯原理 1．内容：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波 源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向上的包络面就是新的波 面． 2．解释现象的过程：如果知道某时刻一列波的某个波面的位 置，还知道波速，利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个波面的位 置，从而可确定波的传播方向．
1 新情境· 激趣引航 第一次听到隐形飞机的人一定会认为，隐形飞机就是让我们看不 见的飞机，其实不然，隐形飞机只是不能让雷达发现．如何不被雷达 发现？这得从其技术原理说起．雷达的测量方法是先发出高频电磁 波，当有物体存在时，物体会把这个电磁波反射回去．雷达设有接收 装置，再根据物体的回波就可以发现物体．在飞机研制过程中设法降 低雷达的可探测性，使之不易被敌方的雷达等防空探测器早期发现， 从而实施拦截、跟踪和攻击．
如图，以O为球心的球面波在时刻t的波面为γ，按照惠更斯原 理，γ面上每个点都是子波的波源．设各个方向的波速都是v，在Δt时 间之后各子波的波面如图中虚线所示，虚线圆的半径是vΔt，γ′是这 些子波波面的包络面，它就是原来球面波的波面γ在时间Δt后的新位 置．可以看出，新的波面仍是一个球面，它与原来球面的半径之差为 vΔt，表示波向前传播了vΔt的距离．
高中物理选修3-4机械波ppt课件
3．两质点间关系不确定形成多解 在波的传播方向上，如果两个质点间的距离不确定或者两者 相位之间关系不确定，就会形成多解。若不能联想到所有可能性 情况，就会出现漏解。
[典例指津] 如图所示，实线和虚线分别为某种波在 t 时刻 和 t＋Δt 时刻的波形曲线。B 和 C 是横坐标分别为 d 和 3d 的两 个质点。下列说法中正确的是( )
ห้องสมุดไป่ตู้
答案：如解析图所示。
专题2 关于机械波的多解问题 波的传播和介质各质点的振动之间有着密切的内在联系。在 求解这类问题时，如果质点振动或波的传播方向不确定或波的传 播时间或距离不确定等，就容易出现多解的现象；如果同学们在 解题中又不能透彻全面地分析题意，合理地使用已知条件，就会 造成解答不完整，或是用特解代替通解的现象。
解析：由振动图象知周期 T＝4 s。 由题图可得出 P、Q 两点振动的时间间隔为 Δt＝(n＋34)T，n＝0,1,2,3… 两点平衡位置的间距 Δx＝(n＋34)λ，n＝0,1,2,3… 欲画最大波速情况下的波形，由 v＝λ/T 知，波长需最长。 当 n＝0 时，波长最大，此时 λm＝43Δx＝2 m，故 t＝0 时的波形 如图所示。
A．这列波的速度一定是 10 m/s B．这列波的周期一定是 3 s C．这列波的波长可能是 24 m D．这列波的频率可能是 1.25 Hz
解析：由经过 3 s，波传播了 30 m，可知波速 v＝ΔΔxt ＝330 m/s ＝10 m/s。A 正确，由于 a 点振动到最高点，b 恰好在平衡位置， 经过 3 s，a 点在平衡位置，b 恰好在最高点，所以 a、b 间可能 有：(14＋n)个或(34＋n)个波形，即14λ＋nλ＝30 或34λ＋nλ＝30。在14 λ＋nλ＝30 系列解中，n＝1 时，λ＝24 m，C 正确；而周期的可
人教版高二物理选修3-4 第十二章 机械波 课件(共31张PPT)
解析 各质点在各时刻的运动情况.如图甲、乙、丙所示.
2020/7/11
22
典例精析 三、由波的传播方向确定质点的振动方向
(1)由图甲可知，t＝
T 2
时，质点8未到达波峰，正在向上
振动，质点12、16未振动.
(2)由图乙可知，t＝34T时，质点8正在向下振动，质点12
正在向上振动，质点16未振动.
(3)由图丙可知，t＝T时，质点8、12正在向下振动，质
例1 关于机械波的说法中，正确的是( ) A.各质点都在各自的平衡位置附近振动 B.相邻质点间必有相互作用力 C.前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点
的振动必定滞后于前一质点
D.各质点随波的传播而迁移
2020/7/11
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典例精析 一、机械波的形成及特点
解析 振源的振动使其周围质点依次振动，之所以能 依次振动下去，就是依靠了相邻质点间的相互作用力； 沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点 的振动；质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移. 答案 ABC
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典例精析 二、振动与波的关系
例2 关于振动与波的关系，下列说法中正确的是( ) A.振动是波的成因，波是振动的传播 B.振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合
起来呈现的运动现象
C.波的传播速度就是质点振动的速度 D.波源停止振动时，波立即停止传播
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三、机械波及特点
4.振动和波的区别与联系
(1)区别：振动是单个质点所表现出的周而复始的运动
现象；波是质点群联合起来表现出的周而复始的运动
现象.
(2)联系：①振动是波的起因，波是振动的传播.②有波
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典例精析 三、由波的传播方向确定质点的振动方向
(1)由图甲可知，t＝
T 2
时，质点8未到达波峰，正在向上
振动，质点12、16未振动.
(2)由图乙可知，t＝34T时，质点8正在向下振动，质点12
正在向上振动，质点16未振动.
(3)由图丙可知，t＝T时，质点8、12正在向下振动，质
例1 关于机械波的说法中，正确的是( ) A.各质点都在各自的平衡位置附近振动 B.相邻质点间必有相互作用力 C.前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点
的振动必定滞后于前一质点
D.各质点随波的传播而迁移
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典例精析 一、机械波的形成及特点
解析 振源的振动使其周围质点依次振动，之所以能 依次振动下去，就是依靠了相邻质点间的相互作用力； 沿波的传播方向，后一质点的振动必滞后于前一质点 的振动；质点只在平衡位置附近振动，并不随波迁移. 答案 ABC
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典例精析 二、振动与波的关系
例2 关于振动与波的关系，下列说法中正确的是( ) A.振动是波的成因，波是振动的传播 B.振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合
起来呈现的运动现象
C.波的传播速度就是质点振动的速度 D.波源停止振动时，波立即停止传播
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三、机械波及特点
4.振动和波的区别与联系
(1)区别：振动是单个质点所表现出的周而复始的运动
现象；波是质点群联合起来表现出的周而复始的运动
现象.
(2)联系：①振动是波的起因，波是振动的传播.②有波
选修34第二讲机械波课件
选修34 第二讲 机械波
解析：由A、B两质点的的振动图象及传播可画出t＝0时刻的
波动图象如图所示，由此可得λ＝ m，A正确；由振动图
象得周期T＝4 s，故
B错误；由
振动图象知3 s末A质点位移为－2 cm，B质点位移为0，故C错
误；由振动图象知1 s末A质点处于波峰，振动速度为零，B质
点处于平衡位置，振动速度最大，故D错误．
图12－2－1
选修34 第二讲 机械波
⑤若知道波的传播方向，可知该时刻各质点的运动方向．如 图12－2－1所示，设波向右传播，则此时A、D质点沿y轴负方 向运动，B、C质点沿y轴正方向运动． ⑥若知道某时刻某质点的运动方向，可判断波的传播方 向．如图12－2－1所示，若D点向上运动，则该波向左传播．
所以波速v＝ ＝4 m/s.
(4)Δx＝vΔt＝14 m＝3×4＋ λ， 所以只需将波形向x轴负方向平移λ
图12－2－5 ＝2 m即可，如图
12－2－5所示．
选修34 第二讲 机械波
(5)求路程，因为n＝ 所以路程s＝4nA＝4×0.2×3.5 m＝2.8 m. P点经3.5个周期后仍在平衡位置处，所以位移为零． [答案] 见解析
选修34 第二讲 机械波
2.某同学用一根弹性绳进行机械波的实验．用手握住绳 的一端做周期为1 s的简谐运动，在绳上形成一列简谐 波．以弹性绳为x轴，手握住的一端为坐标原点O，且 从波传到x＝1 m处的M点开始计时，如图12－2－6所 示，求：
选修34 第二讲 机械波
图12－2－6 (1)当时间t为多少时，平衡位置在x＝4.5 m处的N质点恰好第 一次从平衡位置向y轴正方向运动？ (2)画出上问中t时刻弹性绳上的波形图．
2．机械波传播过程中，在固体和液体中的传播速度比在空气 中的传播速度大．
解析：由A、B两质点的的振动图象及传播可画出t＝0时刻的
波动图象如图所示，由此可得λ＝ m，A正确；由振动图
象得周期T＝4 s，故
B错误；由
振动图象知3 s末A质点位移为－2 cm，B质点位移为0，故C错
误；由振动图象知1 s末A质点处于波峰，振动速度为零，B质
点处于平衡位置，振动速度最大，故D错误．
图12－2－1
选修34 第二讲 机械波
⑤若知道波的传播方向，可知该时刻各质点的运动方向．如 图12－2－1所示，设波向右传播，则此时A、D质点沿y轴负方 向运动，B、C质点沿y轴正方向运动． ⑥若知道某时刻某质点的运动方向，可判断波的传播方 向．如图12－2－1所示，若D点向上运动，则该波向左传播．
所以波速v＝ ＝4 m/s.
(4)Δx＝vΔt＝14 m＝3×4＋ λ， 所以只需将波形向x轴负方向平移λ
图12－2－5 ＝2 m即可，如图
12－2－5所示．
选修34 第二讲 机械波
(5)求路程，因为n＝ 所以路程s＝4nA＝4×0.2×3.5 m＝2.8 m. P点经3.5个周期后仍在平衡位置处，所以位移为零． [答案] 见解析
选修34 第二讲 机械波
2.某同学用一根弹性绳进行机械波的实验．用手握住绳 的一端做周期为1 s的简谐运动，在绳上形成一列简谐 波．以弹性绳为x轴，手握住的一端为坐标原点O，且 从波传到x＝1 m处的M点开始计时，如图12－2－6所 示，求：
选修34 第二讲 机械波
图12－2－6 (1)当时间t为多少时，平衡位置在x＝4.5 m处的N质点恰好第 一次从平衡位置向y轴正方向运动？ (2)画出上问中t时刻弹性绳上的波形图．
2．机械波传播过程中，在固体和液体中的传播速度比在空气 中的传播速度大．
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例1、下列关于机械波的说法中，错误的是 ( D ) A．波传播的是振动的形式和能量 B．相邻质点间必有相互作用力 C．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振 动，后一质点的振动必定落后于前一质点 D．各质点随波的传播而迁移
波的分类 二、
1、横波：质点的振动方向和传播方向垂直 的波。
Байду номын сангаас
2、纵波：质点的振动方向和传播方向在 同一直线上的波
三、波的描述
（一）波的特征 1、周期：各个质点都在自己的平衡位置附 近做周期性的振动，质点完成一次全振动的 时间。 单位：S 符号：T
频率：质点每秒完成全振动的次数。 单位：Hz 符号：f
关系：T=1/f
2、波长：两个相邻的、相对平衡位置的位 移和振动方向总是相同的质点间的距离。
3、波速 （1）关系：经过一个周期，振动在介质中 传播的距离刚好等于一个波长
随时间的变化
显示的主要物理量
线随时间而延伸 振幅和周期
例4、根据图甲、乙所示，分别判断下列说法正 确的是( C )
A．甲是振动图象，乙是波动图象 B．甲的波长为2m，乙的周期为4S C．甲、乙的振幅都是2cm D．甲中A质点向上振，乙中B时刻质点向下振
变式训练：如图甲是t=1S时的波形图，乙是质点A的振动图像。 求:（1）该列波的波长、周期、波速？判断该波的传播方向？
谢 谢！
V方向的判定？
波动的本质：前一质点带动后一质点 方法： 波源 前面的质点 下面，向下运动
上面，向上运动
例 3 、 一 列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波 ，波速为2 m/s.某时刻波形如图所示，下列 说法正确的是( D ) A．这列波的振幅为4 cm B．这列波的周期为3 s C．此时x＝1 m处质点的 加速度为0 D．此时x＝2 m处质点运动方向 沿y轴正方向
（2）决定因素：机械波在介质中的传播速 率是由介质本身的性质决定的；频率是由 波源的频率决定。 （3）波速不是振动速度
2
（二）波的图像 y 各个质点离开平衡位置的位移
简谐波
x
沿波的传播方向上各个质点的平衡位置
1、图像的物理意义：某一时刻各个质点偏离 平衡位置的位移 A、λ 、x、a、v的方向 2、图像可以得到的信息：
针对训练2 图a为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图，图b为 介质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡 位置为x＝2 m的质点．下列说法正确的是( )
A
A．波速为0.5 m/s B．波的传播方向向左 C．0～2 s时间内，P运动的路程为4 cm D．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动 E．当t＝6 s时，P恰好回到平衡位置
波动图象
横坐标 坐 标 纵坐标
时间
介质中各质点的平衡位置
质点在各个时 刻的振动位移
各质点在同一时刻的振 动位移 介质中的大量质点
研究对象
一个质点
振动图象 图 象
波动图象
物理意义
一个质点在不同时刻 介质中各质点在同 一时刻的振动位移 的振动位移 原有图形不变，图 原有波形沿波的 传播方向平移 振幅和波长
• 针对训练1 图为一列简谐横波在介质中传 播的波形图．在传播过程中，某一质点在 10 s内运动的路程是16 m，则此波的波速是 ( C )
A．1.6 m/s C．40 m/s
B．2.0 m/s D．20 m/s
讨论与交流
振动图像
波动图像
四、振动图象与波动图象的比较
振动图象 波动图象
图象
振动图象 图 象
第2章
机械波
第1节 波的形成和描述
一、波的形成与传播
1、机械波：机械振动在介质中的传播称 为机械波，简称波
波源（机械振动）
2、条件： 介质
绳子、水、空气、 作 地壳等传播波的 物质
3、传播的特点
(1)、前一质点的振动总是要带动后一个质 点振动，依次带动下去，振动也就由发生 区域向远处传播，从而形成了波。 (2)、介质中每个质点仅在平衡位置附近 往复振动，质点并不随波传播 (3)、传播的是： 振动能量 振动形式 介质并不传播