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1、2波的描述必必备知知识自主学自主学习关关键能力能力合作探究合作探究课堂堂检测素养提升素养提升新课程标准核心素养目标1.能用图像描述横波2理解波速、波长和频率的关系物理观念 理解波长、频率和波速的含义科学思维知道波的图像的物理意义，能正确区分波的图像与振动图像，能从波的图像中读取相关信息来解决问题必必备知知识自主学自主学习一、波的图像1.波的图像的作法位移y轴位移平滑2.正弦波(1)正弦波概念：波的图像是_，这样的波称为正弦波，也叫简谐波，如图介质中有正弦波传播时，介质中的质点做_运动(2)振动图像和波的图像：振动图像表示介质中的“某个质点”在“_”的位移波的图像表示介质中的“_”在“_”的位移
2、正弦曲线简谐各个时刻各个质点某一时刻二、波长、频率和波速1波长(1)定义：在波的传播方向上，振动相位总是相同的两个_质点间的距离(2)特征在横波中，两个相邻_或两个相邻_之间的距离等于波长在纵波中，两个相邻_或两个相邻_之间的距离等于波长相邻波峰波谷密部疏部2周期T、频率f(1)周期(频率)：在波动中，各个质点的_叫波的周期(或频率)(2)周期T和频率f的关系：互为_，即f_.(3)波长与周期的关系：经过_，振动在介质中传播的距离等于一个波长3波速(1)定义：波速是指波在_传播的速度(2)特点：机械波在介质中的传播速度是由介质本身的性质决定的，不同频率的机械波在相同的介质中传播速度_某种机械波
3、从一种介质进入另一种介质，频率_，波速_(3)波长、频率和波速之间的关系：v_f.振动周期(频率)倒数1T一个周期介质中相等不变改变T【思考辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”(1)波的图像也称为波形图，简称波形()(2)波的图像表示某一质点在各个不同时刻的位移()(3)只有横波才能画出波的图像()(4)波的图像表示波中各质点在某一时刻的位移()情境思考：一列简谐波在某一时刻的图像如图所示(1)波的图像是什么形状的曲线？(2)由图像可读出什么？提示：(1)波的图像是余弦曲线(2)由图像可读出：该时刻各质点的位移；各质点振动的振幅；波长关关键能力能力合作探究合作探究2根据波的传播方向判断质
4、点的运动方向(1)带动法在质点P靠近波源一方附近另找一点P，若P在P上方，则P向上运动，若P在P下方，则P向下运动，如图所示(2)上下坡法沿波的传播方向看，“上坡”的质点向下运动，“下坡”的质点向上运动，简称“上坡下，下坡上”，如图所示典例示范例12022山东日照联考(多选)关于如图所示的波形图，下列说法中正确的是()A此列波的振幅是0.1mBx15cm处质点的位移是0.1mC若质点A的速度沿y轴正方向，则质点B的速度也沿y轴正方向D质点A的加速度沿y轴负方向，而B、C的加速度沿y轴的正方向【答案】ACD针对训练1(多选)一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点E的运动方向沿
5、y轴正方向，下列说法正确的是()A此列波正在向x轴负方向传播B质点D此时正在向y轴正方向运动C质点B将比质点A先回到平衡位置D质点C的振幅为零答案：AC解析：A对：简谐横波沿x轴传播，此时质点E的运动方向沿y轴正方向，由波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播B错：质点D此时的运动方向与E的运动方向相反，即向y轴负方向运动C对：此时质点B向y轴负方向运动，质点A向y轴正方向运动，故质点B比质点A先回到平衡位置D错：介质中各个质点的振幅均相同，故质点C的振幅不为零针对训练2(多选)一列简谐横波沿x轴负方向传播，t0时波的图像如图所示，质点P的平衡位置在x8m处，该波的传播速度为40m/s.下列说法正
6、确的是()A该列波的周期T0.2sB在01s内质点P通过的路程为2mCt0.3s时质点P的速度方向沿y轴正方向Dx4m处质点的振动方程是y10sin5t(cm)答案：ABC典例示范例2湖面上停放甲、乙两条船，它们相距30m，一列水波正在湖面上沿两船连线方向传播，观察到甲船从开始振动的1min内上下震荡30次，而乙船在这个时间内上下震荡28次求：(1)这列波的周期；(2)水波在水面上传播的速度例3(多选)如图所示，一列横波在x轴上沿正方向传播，实线表示t0时刻的波形图，虚线是t0.2s时刻的波形图，下列说法正确的是()A质点的振动周期一定是0.8sB该波的波速可能是10m/sCt0时刻，x4m处
7、的质点振动方向向上D在00.2s时间内，x4m处的质点运动的路程为5cm【答案】BC针对训练3(多选)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线表示t0时刻的波形，虚线表示t0.7s时刻的波形则这列波的()A.波长为4mB周期可能为0.4sC频率可能为0.25HzD波速可能为5.7m/s答案：AB针对训练4一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在t0时刻的波形如图所示，质点振动的振幅为10cm.P、Q两点的坐标分别为(1m，0)和(9m，0)，已知t0.7s时，P点第二次出现波峰(1)这列波的传播速度多大？(2)从t0时刻起，经过多长时间Q点第一次出现波峰？(3)当Q点第一次出现波峰时，P点通过的
8、路程为多少？学科素养提升波的图像与振动图像的比较理想模型简谐运动的图像简谐波的图像不同点图像研究对象某个振动质点所有质点研究内容某质点位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图像变化随时间延伸随时间推移一个完整图像所占横坐标的距离表示一个周期T表示一个波长比喻单人舞的录像抓拍的集体舞照片相同点及联系图像形状正弦曲线可获得的信息质点振动的振幅、位移、加速度的方向联系质点的振动是组成波动的基本要素素养训练1.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示下列说法正确的是()A.该横波沿x轴负方向传播B.质点N该时刻向y轴负方向运动C.质点L经半个周期将沿x轴正
9、方向移动到N点D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同答案：B22022湖州中学高二检测如图所示，是一列简谐横波在t0.15s时的波形图.波沿x轴负方向传播，传播的速度为v10m/s，则质点a的振动图像是图中的()答案：D3(多选)2022北京人大附中高二检测图甲为一列简谐横波在t2s时的波动图像，图乙为该波中x2m处质点P的振动图像下列说法正确的是()A.该波的波速大小为1m/sB.该波沿x轴负方向传播C.t1s时，质点P的速度最小，加速度最大D.在02s内，质点P的速度和加速度的方向均未发生改变答案：ABC课堂堂检测素养提升素养提升1.(多选)简谐横波某时刻的波的图像如图所示，由图可知()
10、A若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C若波从右向左传播，则质点c向下运动D若波从右向左传播，则质点d向上运动答案：BD解析：A错，B对：如果质点a、b向上运动，则波应从左向右传播C错，D对：如果波从右向左传播，由“下坡上振，上坡下振”(沿着波的传播方向看)可知图中a、b质点向下运动，c、d质点向上运动2.如图所示为一横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，如图中箭头所示，由此可判断此横波()A向右传播，且此时质点B正减速运动B向右传播，且此时质点C位移正增大C向左传播，且此时质点D加速度正减小D向左传播，且此时质点E势能正减小答案：C解析：
11、由题意，此时质点A正向上运动，波形将向左平移，所以此横波向左传播，此时质点B、C的振动方向向下，D、E振动方向向上，B向平衡位置运动，速度增大，C向波谷运动，位移增大，D向平衡位置运动，加速度减小，E向波峰运动，位移增大，势能增大，故C正确，A、B、D错误3.一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为2m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是()A.这列波的周期为4sB这列波的振幅为6cmC此时x4m处的质点速度为零D此时x8m处的质点沿y轴负方向运动答案：A4.介质中坐标原点O处的波源在t0时刻开始振动，产生的简谐横波沿x轴正方向传播，t0时刻传到L处，波形如图所示下列能描述x0处质点的振动的图像是()答案：C5(多选)一列简谐横波在t0时刻的波形如图中的实线所示，t0.02s时刻的波形如图中虚线所示若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是()A7m/sB3m/sC1m/sD5m/s答案：BC6(多选)某横波在介质中沿x轴传播，如图甲为t0.25s时的波形图，图乙为x1.5m处的质点P的振动图像，下列说法正确的是()A该波向右传播，波速为2m/sB质点L与质点N的运动方向总相反Ct0.75s时，质点M处于平衡位置，并正在往正方向运动Dt1.25s时，质点K向右运动了2m答案：ABC
