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3.2波的描述
第三章
機械波
我們可以用照象機把波的形狀攝下來，就是按下快門瞬間各個質點離開各自平衡位置時的情形。我們就把這些質點連成曲線，就是該時刻的波的圖象。
Y
位移
1.用橫坐標表示在波傳播方向上各質點的平衡位置
2.用縱坐標表示某時刻各質點偏離平衡位置的位移
X
平衡位置
正方向
負方向
3.在XOY坐標平面上畫出某時刻各質點偏離平衡位置的位移
4.波的圖象的畫法：
將某時刻各質點偏離平衡位置的位移矢量的末端用光滑的曲線連接起來
一、波的圖象
Y
位移
X
平衡位置
O
⑴定義：相鄰的兩個振動情況始終相同的質點間的距離。
⑵橫波中相鄰兩個波峰（或波谷）之間的距離
縱波中相鄰兩個密部（或疏部）之間的距離
二、波長λ
1.定義
單位時間內振動所傳播的距離叫做波速
波形（如波峰、波谷；疏部、密部）向前平移的速度就等于波速。
2.公式
反映振動在介質中傳播的快慢程度
3.物理意義
三、波速
波的周期（或頻率）等于波源的振動周期（或頻率）．
四、周期和頻率
波長、周期（或頻率）和波速的關系
波速由什么決定？
頻率由什么決定？
波長由什么決定？
介質
波源
五、波的圖象的應用
1.
波的傳播方向、波的圖像和質點的振動方向之間的關系。
⑴波的成因法
步驟1：明確波的傳播方向，確定波源方位；
步驟2：在某質點P靠近波源一方（緊挨著P點）圖像上找另外一點P′；
步驟3：若P′在P上方，則P′帶動P向上運動；若P′在P下方，則P'帶動P向下運動
x/m
y/cm
5
-5
0
2
4
6
v
．
P
．
P′
．
Q′
．
Q
思考：如果已知P點的振動方向向下，判斷波的傳播方向．
前一質點依次帶動后一質點延遲振動
先帶后，后跟前,運動狀態向后傳。
五、波的圖象的應用
1.
波的傳播方向、波的圖像和質點的振動方向之間的關系。
⑵微平移法.作出經微小時間后的波形,就知道了各質點經過Δt時間達到的位置,運動方向就可確定.
Y
X
O
v
思考：如果已知P點的振動方向向下，判斷波的傳播方向．
P
五、波的圖象的應用
1.
波的傳播方向、波的圖像和質點的振動方向之間的關系。
⑶三角形法。
Y
X
O
波的傳播方向
波的傳播方向
質點的振動方向
質點的振動方向向上或向下
三角形頂部表示波峰或波谷
1、圖示為一列向右傳播的簡諧波在某時刻的波形圖試求出波形圖上A、B、C、D四個質點的振動方向.
Y
X
O
A
B
C
D
V
V
V
V
思考：如果這列波是向左傳播的，則這四個質點的振動方向又如何？
v
題型1.已知波的傳播方向和波形圖判斷質點的振動方向。
2、如圖所示為一列簡諧波在某時刻的波形圖，已知圖形上某點的振動方向如圖所示。試求這列波的傳播方向.
Y
X
O
V
1.如果這個質點的振動方向向上，則波的傳播方向又如何？
2.如果已知這個質點做減速運動，則波的傳播方向又如何？
題型2.
已知波形和質點的振動方向判斷波的傳播方向。
v
五、波的圖象的應用
先找出兩點（平衡位置和波峰及波谷特殊點）并確定其運動方向；然后確定經△t時間內這兩點所達到的位置；最后按正弦規律畫出新的波形。
⑴
特殊點法
x/m
y/m
0
1
2
3
4
v
畫出再經t=T/4時的波形圖
．
P
．
P′
．
Q
．
Q′
2.求波在任意時刻的波形圖
五、波的圖象的應用
2.求波在任意時刻的波形圖
⑵圖象平移法
經過時間
，波在傳播方向移動的距離
,因此，把圖象沿傳播方向平移
即得到相對應的圖象.
x/m
y/m
0
1
2
3
4
v
機械波的振動狀態和波形以波速勻速傳播。
波的圖象與振動圖象的比較
x
t
0
都表示質點離開平衡位置的位移
y
x
0
表示振幅或波幅
圖線形狀
相同點
不同點
振動圖象
波動圖象
縱坐標
縱坐標最大值
研究對象
物理意義
橫坐標
圖線變化
運動特點
不同時刻的一個質點
某一時刻介質中的各個質點
不同時刻的一個質點偏離平衡位置的位移
某一時刻的各個質點偏離平衡位置的位移
時間的延續,可求周期T
各質點平衡位置離波源的距離,可求波長λ
變加速運動,速度周期性變化
同種均勻介質中勻速運動
x
t
0
y
x
0
延伸
平移
放錄像帶
拍集體照
1、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在x＝0和x＝0.6
m處的兩個質點A、B的振動圖象如圖所示.已知該波的波長大于0.6
m，求其波速和波長.
2、如圖所示，實線是某時刻的波形圖象，虛線表示0.2
s后的波形圖象，下列說法正確的是
A.若這列波向左傳播，則可確定它傳播的距離的大小
B.若這列波向右傳播，則可求它的最大周期
C.若波速是35
m/s，則波的傳播方向向右
D.不管波的傳播方向如何，由圖象都可以確定x＝0的
質點在0.2
s時間內的位移和路程

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