《新教材同步辅导2023年高中物理第三章机械波第二节机械波的描述课件粤教版选择性必修第一册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材同步辅导2023年高中物理第三章机械波第二节机械波的描述课件粤教版选择性必修第一册（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章第三章 机机 械械 波波学习目标物理与STSE1理解机械波的图像的物理意义2能区分波的图像和振动图像3知道描述机械波的物理量，理解波长、频率和波速的物理意义及其关系4掌握波在传播过程中的周期性和双向性绳波为正弦波 水波也为正弦波知识点一机械波的图像1坐标系的建立：用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移2波峰和波谷：在波的传播方向上，达到正向最大位移的质点和达到反向最大位移的质点交替出现，前者所在处叫作波峰，后者所在处叫作波谷3与振动图像的区别：振动图像表示的是某个质点在各个时刻的位移，机械波的图像表示的是某一时刻各个质点的位移知识点二描
2、述机械波的物理量1波长：在波动中，对平衡位置的位移总是相同的两个相邻质点之间的距离波长用表示(1)横波波长：横波的两个相邻波峰或者波谷的距离(2)纵波波长：纵波的两个相邻最密部或者最疏部的距离2波的周期T和波的频率f.(1)波的周期T：机械波传播一个波长的时间正好等于波源的振动周期由于各个质点的振动周期是相同的，它们都等于波源的振动周期，所以这个周期就是波的周期T.(2)波的频率f：由于各个质点的振动频率是相同的，它们都等于波源的振动频率，所以这个频率就是波的频率 核心素养物理观念机械波的图像、波长和波速科学思维根据某一时刻的波的图像和波的传播方向，能指出图像中各质点在该时刻的振动方向科学探究
3、通过实验、多媒体动画等手段，在头脑中形成关于波的物理图景，提高抽象思维能力科学态度与责任培养学生理论联系实际及动手实践的能力，让学生体验成功的快感，激发学习兴趣 小试身手1(多选)如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，传播方向向左，则此时刻有()A各质点的位移都为5 cmBx2 m处的质点速度沿y轴正方向Cx4 m处的质点加速度方向沿y轴正方向Dx8 m处的质点速度为正的最大值解析：从题图波的图像可以看出，选项A错误；根据波的传播方向和波的图像可以得出，此时刻x2 m处的质点速度方向沿y轴负方向，选项B错误；x4 m处的质点此时处于负向最大位移处，加速度方向沿y轴正方向，选项C正确；x8 m
4、处的质点位于平衡位置，速度方向沿y轴正方向，所以速度为正的最大值，选项D正确答案：CD2(多选)关于机械波的频率、波速、波长，下列说法正确的是()A两个相邻的均处于平衡位置的质点间的距离为一个波长B波的频率等于波源的振动频率C波速等于波源的振动速度D波由一种介质进入另一种介质，波速和波长都要改变解析：由波长的定义可知，两个相邻的均处于平衡位置的质点间的距离为半个波长，选项A错误；由波的频率的定义可知，选项B正确；波速是波的传播速度，与波源的振动速度无关，选项C错误；波在同一种均匀介质中匀速传播，进入另一种介质时，频率不变，但波速改变，由vf可知波长改变，选项D正确答案：BD探究一机械波的图像1
5、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”可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”(2)简谐波的图像是正(余)弦曲线，介质中的质点做简谐运动2由波的图像获得的三点信息(1)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移(2)可以直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A及波长(3)若已知该波的传播方向，可以确定各质点的振动方向；或已知某质点的振动方向，可以确定该波的传播方向3波的图像的周期性质点振动的位移做周期性变化，即波的图像也做周期性变化，经过一个周期，波的图像复原一次4波传播方向的双向性如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正向或x轴负向传播【典
6、例1】如图所示是一列向x轴传播的横波在某个时刻的波形图，由图像可知()波形图相关问题解题要领(1)理解波的图像的物理意义(2)掌握已知某一时刻波的图像，确定质点运动方向的方法(3)理解波的传播可看成是波形的传播，不能误认为是质点的平移1一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播已知t0时的波形如图所示，则()2如图所示为某一时刻某简谐波的图像，波的传播方向沿x轴正方向，下列说法正确的是()A质点a的振幅比b的大B该时刻质点b、e的速度相同C该时刻质点c、d的加速度为零D该时刻质点d正在向下运动解析：该时刻a、b质点位移不同，但对简谐波来说，各质点的振幅都是相等的，故A错误；该时刻质点b速度方
7、向向上，而质点e速度方向向下，它们的速度不相同，故B错误；该时刻质点c位移为负的最大值，其回复力和加速度都为正的最大值，质点d的运动方向是向下的，位移为零，加速度为零，故C错误，D正确故选D.答案：D探究二已知波的传播方向判断质点振动方向的方法1质点带动法由波的形成原理可知，后振动的质点总是重复先振动质点的运动，已知波的传播方向判断质点振动方向时，可在波源一侧找与该质点距离较近的前一质点，如果前一质点在该质点下方，则该质点将向下运动，反之该质点向上运动2上下坡法如图所示，沿波的传播方向，“上坡”的质点向下振动，如D、E、F；“下坡”的质点向上振动，如A、B、C.3微平移法原理：波向前传播，波形
8、也向前平移方法：作出经微小时间t后的波形，就知道了各质点经过t时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了如图所示4“同侧”法：波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧【典例2】简谐横波某时刻的波形图如图所示由此可知：(1)若质点a向下运动，则波向什么方向传播？(2)若质点b向上运动，则波向什么方向传播？(3)若波从右向左传播，则质点c向什么方向运动？解析：(1)若质点a向下运动，则质点a“上坡”，故波向左传播(2)若质点b向上运动，则质点b“下坡”，故波向右传播(3)若波从右向左传播，则质点c“下坡”，故质点c振动方向向上答案：(1)向左(2)向右(3)向上3.一列简谐横波沿x 轴传
9、播，某时刻的波形如图所示，已知此时质点F的运动方向向y轴负方向，则()A此波向x轴正方向传播B质点C此时向y轴正方向运动C质点C将比质点B先回到平衡位置D质点E的振幅为零解析：因为机械波在传播过程中，靠近波源的质点的振动带动相邻的后面质点的振动，而后面质点要“模仿”前面质点的振动，所以本题中，已知质点F的运动方向向y轴负方向，即F质点正在“模仿”右边质点的振动，这说明波源在右边，波从右向左传播，即此波向x轴负方向传播，选项A错误；质点C此时刚到达最大位移处，速度为0，此后向y轴负方向运动，选项B错误；质点B要先向y轴正方向运动到达波峰位置再回到平衡位置，而质点C直接从波峰位置回到平衡位置，选项
10、C正确；振幅指的是质点离开平衡位置的最大距离，虽然此时质点E的位移为零，但其振幅不为零，选项D错误答案：C4.一列波在介质中向某一方向传播，图为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M、N之间，已知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是()探究三对波速和波速公式的理解1波速的决定因素(1)机械波的波速只与传播介质的性质有关同一列波在不同介质中传播速度不同；不同频率的同种机械波在同一介质中传播速度相等(2)波在同一均匀介质中是匀速传播的它向外传播的是振动的形式，而不是将质点向外迁移质点的振动是一种变加速运动，因此质点的振动速度时刻在变2波速公式的理解【典例3
11、】(2018江苏卷)一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x0和x0.6 m处的两个质点A、B的振动图像如图所示已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长核心点拨(1)由振动图像可知周期为0.4 s.(2)由于波长大于0.6 m，由图像可知，波从A到B的传播时间只能为t0.3 s.波长的三种确定方法(1)根据定义确定：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长波在一个周期内传播的距离等于一个波长(2)根据波的图像确定：在波的图像上，振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长在波的图像上，运动状态(速度)总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长在波的图像上，两个相邻波峰(或波谷)间的距离为一个波长(3)根据公式vT来确定5周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波()A沿x轴正方向传播，波速v20 m/sB沿x轴正方向传播，波速v10 m/sC沿x轴负方向传播，波速v20 m/sD沿x轴负方向传播，波速v10 m/s
