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(共19張PPT)
第3.2節波的描述
波紋觀察
觀察水波
拍照定格
水波在時間和空間上在做周期性變化，我們如何去描述水波？
波是不斷變化的，如果知道了某一時刻的水波，又如何判斷上一時刻或下一時刻的水波呢？
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一、波的圖像
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圖3.2-1是拍照定格某一時刻繩上橫波的照片，記錄了繩上各質點在該時刻的具體位置。
Y
位移
X
平衡位置
正方向
負方向
（1）橫縱坐標分別表示什么？
規定：橫波中偏離平衡位置的位移方向向上為正值，則位移向下為負值。
橫坐標x：在波的傳播方向上介質中各質點的平衡位置
縱坐標y：某一時刻各個質點偏離平衡位置的位移
一、波的圖像
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在直角坐標系上畫出某時刻各質點偏離平衡位置的位移。
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。
Y
位移
X
平衡位置
O
如何畫出波形圖？
一、波的圖像
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（2）圖象的物理意義是什么？
波的圖象描述的是某一時刻介質中各個質點偏離平衡位置的位移情況。
（3）波是隨時間不斷變化的是一個質點帶動另一個質點在運動，如果振源在作簡諧
振動，振源帶動介質中其他質點運動，得到的波形圖是什么圖形呢？
特點：每個質點都在做簡諧振動，質點振動的最大位移都相同。
如果波的圖像是正弦曲線，這種波叫做正弦波，也叫簡諧波。
在物理中，需要用物理量來描述一些物理現象、過程、規律等。同樣，機械波及其傳播過程，也需要一些物理量進行描述。下面我們來學習描述波的幾個物理量，即波長、頻率和波速。
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二、波長、頻率、波速
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從t=0到t=T這段時間里，由質點P0發出的的振動傳到P8，使質點P8開始振動。這時質點P0恰好結束了一次全振動而開始下一次振動，此后質點P0和質點P8的振動步調完全一致。質點P8發出的振動繼續向下傳動，觀察波紋，我們發現波紋具有重復性，也就是，兩個質點振動的相位相同，它們在任何時刻相對平衡位置的位移的大小和方向總是相同的。
為了描述波在空間上的重復性，我們提出了波長的概念。
二、波長、頻率、波速
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1、波長：振動相位總是相同的兩個相鄰質點間的距離
在橫波中，兩個相鄰波峰或兩個相鄰波谷之間的距離等于波長。
在縱波中，兩個相鄰密部或兩個相鄰疏部之間的距離也等于波長。
二、波長、頻率、波速
思考：質點P0發出的的振動經過多長時間傳到P8？
2、頻率：在波動中，各個質點的振動周期或頻率是相同的，它們都等于波源的振動周期或頻率，這個周期或頻率也叫作波的周期或頻率。
一個周期
每經過一個周期的時間波就沿傳播方向傳播一個波長的距離。
3、波速：
思考：機械波在介質中的傳播速度是多大？
二、波長、頻率、波速
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波速由什么決定？
機械波的波速由介質的性質決定，在不同的介質中，波速是不同的。
聲波在橡膠中傳播速度最小，在玻璃中傳播速度最大。
某時刻的波形我們已經描述清楚，波是不斷變化的，如果知道了某一時刻的波形，又如何判斷上一時刻或下一時刻的波形呢？
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三、波的傳播方向和質點振動方向的判斷
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x/m
y/cm
5
-5
0
2
4
6
帶動法：先振動的質點帶動鄰近的質點后振動。
思考：如果已知P點的振動方向向下，判斷波的傳播方向。
．
P
v
（1）已知傳播方向判斷質點振動方向
在質點P靠近波源一方附近的圖象上另找一點P′，若P′在P上方，則P向上運動，
若P′在P下方，則P向下運動。
P向上運動
P向下運動
（2）已知質點振動方向判斷傳播方向
思考：要畫出某一時刻很鄰近的下一時刻的波形圖，還須知道什么？
波的傳播方向或此時各質點的振動方向
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四、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
簡諧波圖象
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
一個質點在不同時刻偏離平衡位置的位移
各個質點在某一時刻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
課堂小結
波的圖象
波長、頻率、波速
波的傳播方向和質點振動方向的判斷
波的圖象與振動圖象的比較
一
二
三
四
五、課堂練習
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圖中的實線是一列正弦波在某一時刻的波形圖。經過0.5s后，其波形如圖中虛線所示。設該波的周期T大于0.5s。
（1）如果波是向左傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？
（2）如果波是向右傳播的，波的速度是多大？波的周期是多大？
五、課堂練習
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五、課堂練習
THANKS
謝謝聆聽

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