第三章机械波第2节波速与波长、频率的关系第3节波的图像

____________________________________________________________________________________________1.理解波长、频率和波速的概念，掌握它们之间的关系.2.知道波的图像，能区分波的图像和振动图像，能从波的图像中获得质点运动的信息，能由图像判断质点振动方向和波的传播方向.

情境导学观察水波，可以看出波在空间、时间上具有周期性，类比振动的描述，我们可以用哪些物理量来描述机械波呢？研究单个质点的运动情况时，用振动图像可以很方便地描述质点在任意时刻的位移，而机械波是很多质点的运动，不方便用振动图像来描述，那么能否用其他的图像来描述波呢？

新知课丨必备知识解读知识点1波长、振幅、频率和波速?

图3-2-1?

（2）特征①两个相邻的、在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离等于波长.②在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）间的距离等于波长.③在纵波中,两个相邻的密部（或疏部）间的距离等于波长.④在一个周期内,波在介质中传播的距离等于波长.（3）物理意义波长反映了波在空间上的周期性，其大小由波源和介质（同一波源产生的机械波，随着传播介质的不同，波长会发生改变.）决定.....

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3频率（1）定义波在传播过程中，介质中各质点振动的频率都相同，这个频率也称为波的频率.波的频率在数值上也等于单位时间内通过某点的“完整的波”的数目.（2）决定因素波的频率等于波源振动的频率，由波源决定，与介质的种类无关.

深度理解对波的频率（或周期）的理解1.由于波是机械振动在介质中的传播,因此波的频率（或周期）与波源的频率（或周期）相同,均由驱动力的频率（或周期）决定.2.由于波的频率（或周期）与波源的频率（或周期）相同,因此波由一种介质进入另一种介质时,频率（或周期）不变.

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学思用·典例详解【想一想丨问题质疑】图3-2-2一个高个子的人和一个矮个子的人并肩行走（如图3-2-2），谁的双腿前后交替更为迅速？如果拿这两个人的运动与两列波类比，波长、频率、波速分别可以类比为什么？【提示矮个子的人；波长、频率、波速分别可类比为人每一步跨过的距离、双脚交替的频率、前进的速度.】

例1-1（多选）对于介质中正在传播的一列简谐机械波，下列说法正确的有()ABCA.某质点一个周期内运动的路程可能比波长大B.两个相邻的、振动过程中位移方向总是相同的质点间的距离是一个波长C.某质点每次经过同一位置时，其速度可能不同D.质点的振动速度就是波的传播速度

【解析】.选项分析正误A某质点一个周期内运动的路程（4倍振幅）可能比波长大.√B两个相邻的、振动过程中位移方向总是相同的质点间的距离是一个波长.√C某质点每次经过同一位置时，其速度大小相等，方向可能相反，即速度可能不相同.√D质点的振动速度是变化的，在同一均匀介质中，波的传播速度是恒定的.

图3-2-3?A??

图3-2-4?（1）波的周期；??

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知识点2波的图像（横波的图像）?图3-2-5..

2波的图像的物理意义及特点（1）物理意义波的图像描述的是某一时刻，沿波的传播方向的各个质点离开平衡位置的位移.（2）特点①横波的图像形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似，波形中的波峰对应图像中正向位移的最大值，波谷对应图像中负向位移的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图像中也恰好处于平衡位置．②波的图像的周期性：在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻，质点的位移不同，则不同时刻，波的图像不同．质点振动时位移做周期性变化，即波的图像也做周期性变化，经过一个周期，波的图像重复一次．......

?图3-2-63由波的图像可获得的信息如果已知一列波某一时刻的波形如图3-2-6所示.那么，我们从波的图像中可以获得的信息有以下几点.?..

??（4）根据质点的振动情况，可以确定该质点的速度、加速度等的变化情况.

学思用·典例详解【想一想丨问题驱动】横波的图像能直观表示其波形，那纵波的图像也能表示纵波的形状吗