内容索引学习目标思维导图课前篇自主预习必备知识想一想为什么不同时刻波的图像的形状不同?提示在波的传播过程中,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,故不同时刻波的图像不同.二、描述机械波的物理量1.波长:(1)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,叫作波长,通常用λ表示.(2)横波的相邻波峰或者波谷的距离等于横波波长;纵波的两个相邻最密部或者相邻最疏部的距离等于纵波波长.2.波的周期:机械波传播一个波长的时间正好等于波源的振动周期,这个周期就是波的周期T.波的周期T与波的频率f的关系是3.波速:振动状态在介质中的传播速度叫作波速,用v表示.与波长和周期的想一想某时刻,两个相邻的、位移相等的质点间的距离一定等于波长吗?提示不一定.某时刻两质点位移相等,间距却不一定等于波长.自我检测(4)横波中相邻两个波峰之间的距离,纵波中密部中央和疏部中央之间的距离都是一个波长.()答案×解析波长是相邻的两个振动情况始终完全相同的质点之间的距离,横波是相邻两个波峰(或波谷)之间的距离,纵波是相邻的两个密部中央(或疏部中央)之间的距离.(5)波在同一种均匀介质中匀速传播,波由一种介质进入另一种介质,频率、波速和波长都要改变.()答案×解析波在同一种均匀介质中匀速传播,波由一种介质进入另一种介质,频率不变,但波速和波长都要改变.2.(多选)如图所示为一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形,由图像可知()A.质点b此时位移为零B.质点b此时向-y方向运动C.质点d的振幅是2cm答案ACD3.(多选)关于波的周期下列说法中正确的是()A.质点的振动周期就是波的周期B.波的周期是由波源驱动力的周期决定的C.波的周期与形成波的介质的密度有关D.波的周期与形成波的介质的密度无关答案ABD解析波的周期是由质点振动的周期决定的,与介质无关,故A、B、D选项正确,C选项错误.课堂篇探究学习(1)在平面直角坐标系中,要画出波的图像,横、纵坐标应分别表示什么物理量?(2)波的图像表示了怎样的物理意义?要点提示(1)横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移.(2)波的图像表示介质中各质点在某一时刻偏离平衡位置的位移的空间分布情况.知识归纳方法方法要点笔记以上四种方法,都是以波的产生或传播作为依据,掌握这四种方法,有助于我们理解波的产生和传播.实例引导答案AC解析解决该题有许多方法,现用“上下坡”法判断,若波向右传播,则A质点处于下坡,应向上振动,由此可知波向左传播.同理可判断B向上振动,C向上振动.规律方法判断振动与波动关系的两点注意(1)在利用带动法由波传播方向确定质点振动方向时,参考点与被判点一定要在同一坡上.(2)在利用微平移法的时候,重在“微”字,Δt一定要短,Δx一定要小.变式训练1如图所示为一列简谐波在某一时刻的波形.(1)求该波的振幅;(2)已知该波向右传播,求A、B、C、D各质点的振动方向.答案(1)5cm(2)见解析解析(1)波的图像上纵坐标的最大值就是波的振幅,所以该波的振幅是5cm.(2)该波向右传播,在A、B、C、D各质点左侧选邻近的参考点A'、B'、C'、D',利用带动法可以判断出B的振动方向向上,A、C、D的振动方向向下.知识归纳3.波的空间周期性4.波速的实质:波的传播速度即波形的平移速度.实例引导答案D规律方法波长的确定方法(1)根据定义确定:①在波动中,振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长.②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:①在波的图像上,运动状态总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长.②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)根据公式确定:①λ=vT.变式训练2(2021湖北高二期末)一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示.已知图中的质点b比质点a晚0.5s起振,质点b和质点c的平衡位置之间的距离为5m,则该波的波速为()A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s答案D答案ACD解析机械振动在一个周期内向远处传播一个完整的波形,故A项正确;位移相同的相邻两质点之间的距离不一定等于一个波长,位移总是相同的相邻两质点之间的距离才等于一个波长,故B项错误;速度最大且相同的质点,在波形图上是在平衡位置上,如果相邻,那么两点间正好是一个完整波形,所以C项正确;振动情况总是相同的两质点间的距离是波长的整数倍,即波长是波的空间周期性的体现,故D项正确.2.(2021广西钦州第四中学高二月考)一列声波在第一种均匀介质中的波长为λ1,在第二种均匀介质中的波长为λ2,若λ1=2λ2,则该声波在两种介质中的频率之比和波