《波的描述》人教版高中物理优秀课件1

2-8 波的描述—人教版（2019）高中物理选 择性必 修第一 册课件( 共51张 PPT) 2-8 波的描述—人教版（2019）高中物理选 择性必 修第一 册课件( 共51张 PPT)
3．波速 (1)定义：波传播的速度称为波速． 波速反映了振动在介质中传播的快慢程度，可以用公式 v ＝xt 来计算，其中 x 为波传播的距离，t 为传播这段距离所用的 时间． (2)波速与质点的振动速度不同 波速是振动形式传播的速度，始终沿着波的传播方向，在 同一均匀介质中波速大小不变．质点的振动速度是质点在平衡 位置附近振动的速度，大小和方向均随时间发生周期性变化．
考点一 波长、频率和波速
1．波长 (1)定义：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间 的距离叫做波长，用 λ 表示． (2)对波长的认识 ①在波的传播方向上相位相同(即状态相同)的质点有很多 个，只有相邻的两质点间的距离才等于波长．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2-8 波的描述—人教版（2019）高中物理选 择性必 修第一 册课件( 共51张 PPT)
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学习了波长的概念之后，甲同学认为两波峰间或两波谷间 的距离就是一个波长，乙同学认为相邻波峰与波谷间的距离为 一个波长，而丙同学认为相邻波峰与波谷间的距离应为半个波 长．你认为他们的想法对吗？为什么？
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提示：他们的想法都不对．波具有周期性，波峰与波峰或 波谷与波谷之间的距离是波长的整数倍，只有限定相邻波峰或 波谷间的距离才是一个波长，所以甲不对；相邻波谷与波峰之 间平衡位置间的距离刚好是半个波长，所以在波峰与波谷的两 个质点，即使峰谷相邻，一个质点在平衡位置的正方向上，一 个在负方向上，它们的距离是大于半个波长的，所以乙、丙的 想法不对．

意义
波的图像
波
的
描
述
波长、频
率和波速
1
=

=
频率f（周期T）
波速v
波的传播方向和质点振
动方向的判定

=

与波源的频率（周期）相同
由介质本身决定
带动法
同侧法
上下坡法
微平移法
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
作业布置
布置作业
形图，此时刻质点F的振动方向如图所示。则
A.该波向右传播
B.质点B和D的运动方向相同
C.质点C比质点B先回到平衡位置
D.此时质点F和H的加速度相同
答案：CD
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
布置作业
【学以致用2】
(多选)如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形
图,由图像可知(
)
A.质点b此时位移为零
在该时刻的位移)
(2)直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A,即波动图线上纵坐标最大的绝对值,
即A=4cm（简谐横波在传播过程中，各质点的振幅都相同）
(3)可以判断出沿传播方向上各质点在时刻的运动方向、加速度方向
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
布置作业
2、波动和振动的图像的区别：
对这个质点录一段视频。
课堂小结
布置作业
【学以致用2】
(2023·河南郑州市期末)一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知
图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5 s，b和c之间的距离是5 m，以下
说法正确的是（
）
A.此列波的波长为2.5 m

A．该简谐波的振幅是4m
B．该简谐波的频率为0.25Hz
C．质点P此时正向上运动
D．质点P振动的振幅是2 cm
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二、波长、频率和波速
【问题探究】 在一不可伸长的细绳上等距离地固定几个质量很 小的小球,某时刻小球及绳位置如图所示,然后加 入一直角坐标系。
讨论:(1)1、5小球的距离和2、6小球的距离有何关系? (2)1与5小球振动情况、2与6小球振动情况有何关系? 提示:(1)相等 (2)1与5小球振动情况相同、2与6小球振动情况相同。
例2.如图所示是一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波动图像．绳上 有A、B、C、D、E、F、G、H、I九个质点，下列说法错误的是( ) A．A、C、E、F、H具有相同的位移B．A、C位移相同，H、F位移方 向相反C．B、I振幅相同D．A、B振幅相同
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小结提升1
质点振动方向与波的传播方向的互判
方法2：走坡法：沿波的传播方向看去，“上坡”处的质 点向下振动；“下坡”处的质点向上振动，简称“上坡 下、下坡上”。如图乙
方法3：同侧法:在波的图像上的某一点，沿竖直方向画 出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿水平 方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总 是在曲线的同侧。如图丙

①简谐波的图象是正弦曲线，各个质点振动的振幅 (让学生思考本段的作用)寥寥25字，写出了形势(“晋侯、秦伯围郑”，两大国围一小国——兵临城下，形势严峻)；写出围郑原因(“以其无 都相等，介质中有正弦波传播时，介质中的质点做简谐 礼于晋，且贰于楚”，两事与晋利害相关，和秦利害关系不大——秦可以争取)；写出驻军位置(“晋军函陵，秦军汜南”，分兵驻扎——郑 运动。 有机会单独与秦接触)。参照“春秋时期形势图”和“秦晋围郑形势图”（《教师教学用书》P162-163），读过下文，就可以看出作者伏笔
重点突破
任务一：波的图象的理解
[例1]如图所示为某一时刻简谐横波的图象，波 的传播方向沿x轴正方向，下列说法正确的是 ()
A．此时刻C点振幅为负值 B．此时刻质点B、E的速度相同 C．此时刻质点C、F的加速度、速度都为零 D．此时刻D点正沿y轴负方向运动
答案：D
[变式1](多选)如下图所示，一列简谐波正向 右传播，下面关于图中所标的质点的此时刻的 位移的说法，正确的是( )
答案： D
[变式3] (多选)下列波形图中正确的是( )
答案： BC
巩固训练
1．关于波的图象的物理意义，下列说法正 确的是( )
A．表示某一时刻某一质点的位移 B．表示某一时刻各个质点的位移 C．表示各个时刻某一质点的位移 D．表示各个时刻各个质点的位移
答案： B
2．(多选) 如图所示，画出了一列向右传播的 简谐横波在某个时刻的波形，由图象可知( )
的巧妙、行文的缜密。
②周期性：在波的传播过程中，介质中质点振动一 16.本段记叙了荆轲虽遇挫折，但仍勇敢地追逐秦王使其狼狈地“还柱而走”，并使秦国群臣及侍卫全处于惊惶、被动的地位。
8.从最普遍的民心人性的角度，说明人心没有区别，都追求幸福快乐、都挂念家小，对秦统治者的残民以自肥作了有力的抨击的语句是

波的描述
目录
• 波的基本概念 • 波的传播 • 波的能量 • 波动方程 • 波的反射和折射 • 波的应用
01
波的基本概念
波的定义
总结词
波是能量在介质中传播的一种形式， 表现为介质中相邻质点间的振动或位 移。
详细描述
波是能量传递的一种方式，它是由介 质中的质点在平衡位置附近做周期性 振动而产生的。这些质点会以一定的 速度和方向传播能量，形成波。
THANKS
感谢观看
特性
介质的特性对波的传播速度、波形和强度等都有重要影响。例如，在固体介质中，声波和 地震波等机械振动可以传递得非常远；在液体和气体介质中，电磁波如光波和无线电波等 可以传播很远的距离。
03
波的能量
波的能量密度
总结词
描述单位时间内通过单位面积的能量
详细描述
波的能量密度是指单位时间内通过单位面积的能量，它反映了波的强度和传播效 率。在物理学中，能量密度常用单位是瓦特每平方米（W/m²）。
射。
反射系数
描述了反射波与入射波的振幅关系 ，与波长、入射角和介质有关。
镜面反射和漫反射
当波遇到平滑表面时，会产生镜面 反射；遇到粗糙表面时，会产生漫 反射。
波的折射
01
02
03
折射定律
当波从一种介质进入另一 种介质时，会按照“入射 角大于折射角”的规律进 行折射。
折射率
描述了波在两种不同介质 之间的速度变化，与介质 和波长有关。
电磁波加热
利用电磁波对物质进行加热，如微波炉和红外线加热等。
电磁波探测
通过电磁波检测物体的性质和状态，如雷达、红外线和X射线等 。
水波的应用
水波能发电
利用水波的能量发电，如潮汐能和波浪能发电等 。

第二章
机械振动与机械波
8 波的描述
01课前自主学习 03课堂效果检测
02课堂考点演练 课时作业
一、波长(λ)
1．定义：在波动中， 相邻 质点间的距离．
振动相位
总是相同的两个
2．特征：在横波中，两个两个 相邻 密部或两个
相邻疏部之间的距离等于波长．
二、波的波速、周期和频率
1．波速是指机械波在 介质 中的传播速度． 2．波的周期等于波上各质点的 振动 周期．
3．在波动中，各个质点的振动周期(或频率)是 相同 的，
它们都等于 波源 的振动周期(或频率)．
4．周期 T 和频率 f 互为 倒数 ，即 f＝ 1/T .
5．在
一个周期
的时间内，振动在介质中传播的
考点二 波长、频率和波速之间的关系
1．波长、频率和波速之间的关系 在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于一个 波长，因而可以得到波长 λ、频率 f(或周期 T)和波速 v 三者的关 系为：v＝Tλ . 根据 T＝1f，则有 v＝λf.
④相距 λ 整数倍的两质点振动步调总是相同的；相距 λ/2 的 奇数倍的两质点振动步调总是相反的．
2．周期和频率 (1)定义：在波动中，各个质点的振动周期或频率是相同的， 它们都等于波源的振动周期或频率，这个周期或频率也叫做波 的周期或频率．周期用 T 表示，频率用 f 表示． 波源振动一个周期，其他被波源带动的质点也刚好完成一 次全振动，且波在介质中往前传播一个波长． (2)波的空间周期性和时间周期性：每隔 n 个波长的距离， 波形就重复出现；每隔 n 个周期的时间，波形恢复原来的形状， 这就是波的空间周期性和时间周期性．
提示：声波的特色由其频率决定，机械波从一种介质进入 另一种介质时，频率并不改变，故水中听到的音乐与岸上听到 的一样，但因为声波在不同介质中传播速度不同，故岸上的同 学与水中的同学听到的音乐不同步．

答案：10m/s，60cm
5.如图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位 置的质点起振时间比a位置的质点晚0.5 s，b和c之间的距
离是5 m，则此列波的波长和频率分别为 ( A )
A．5 m,1 Hz B．10 m,2 Hz C．5 m,2 Hz D．10 m,1 Hz
6．一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图 所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f
度方向也能判断波的传播方向）
5.半个周期后图像关于x轴对称，一个周期后图像相同，
具有空间与时间上的周期性
判断质点振动方向：平移法
y /cm
v
B
A C
0
F
D
E
x /cm
看下一时刻质点向上还是向下运动
判断质点振动方向：上下坡法
y /cmvຫໍສະໝຸດ BA C0
F
D
E
x /cm
上坡朝下，下坡朝上
判断质点振动方向：同侧原理法
3.一根粗细均匀的绳子，右端固定，一人拿着左端的S点 上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻波形如 图所示，则该波的( C ) A．波速增大 B．波速减小 C．频率增大 D．频率减小
4.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在 x轴上有P、M、Q三点，从波传到x＝5 m的M点时 开始计时，已知t1＝0.7 s时M点第二次出现波峰， 求： (1)这列波传播的速度； (2)从t＝0时刻起到t2＝1 s止，质点Q(x＝9 m)通过 的路程。
02.波的描述
简谐运动的x-t图像可以很方便地描述质点在任意 时刻的位移。 机械波是构成介质的无数质 点的一种共同运动形式，在 同一时刻各个质点的位移都 不同，不方便用x-t图像来描述。但各个质点在某 时刻的空间分布可以用图像表示出来。

⑴波的成因法 前一质点依次带动后一质点延迟振动
步骤1：明确波的传播方向，确定波源方位；
．． 步骤2：在某质点P靠近波源一方（紧挨着P点）图像上找另外
一点P′；
y/cm 5 PP′ 0
v
． 步骤3：若P′在P上方，则P′带动P向上运动；若P′在P下方，
． 则P'带动P向下运动
-5
2 Q4′ 6
Q
x/m
2.求波在任意时刻的波形图
（2） 图象平移法：经过时间△t，波
（1）特殊点法：先找出两点（平衡位置 在传播方向移动的距离x=v△t,因此， 和波峰及波谷特殊点）并确定其运动方 把图象沿传播方向平移△x即得到相
向；然后确定经△t时间内这两点所达到 对应的图象.
的位置；最后按正弦规律画出新的波形。
y/m
【已知质点的振动方向判断波的传播方向】 例2.如图所示为一列简谐波在某时刻的波 形图，已知图形上某点的振动方向如图所 示。试求这列波的传播方向.
Y
v
O X
V
思考1.如果这个质点的振动方向向上，则 波的传播方向又如何？ 2.如果已知这个质点做减速运动，则波的 传播方向又如何？
二、波的图像的应用 人教版（ 高2二01物9）理高选二择物性理必选修择第性一必册修波第的一描册述优质3.课2波件的描述 课件(共27张PPT)
二、波的图像的应用 人教版（ 高2二01物9）理高选二择物性理必选修择第性一必册修波第的一描册述优质3.课2波件的描述 课件(共27张PPT)
⑶上下坡法。将波的图像视为蜿蜒起伏的“山坡”，沿波的传播方向看，
“上坡路段”上的各质点都向下振动，“下坡路段”上的各质点都向上
振动．简称“上坡下，下坡上”
YP