《高考物理 核心要點突破系列 第10章第二節(jié)《波的圖象》課件 新人教版選修34》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理 核心要點突破系列 第10章第二節(jié)《波的圖象》課件 新人教版選修34（37頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二節(jié)波的圖象第二節(jié)波的圖象課堂互動講練課堂互動講練隨堂達(dá)標(biāo)自測隨堂達(dá)標(biāo)自測課時活頁訓(xùn)練課時活頁訓(xùn)練第第二二節(jié)節(jié)波波的的圖圖象象基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理核心要點突破核心要點突破目標(biāo)概覽目標(biāo)概覽學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解波的圖象的意義，知道波理解波的圖象的意義，知道波的圖象的橫、縱坐標(biāo)軸表示什么物理量，知的圖象的橫、縱坐標(biāo)軸表示什么物理量，知道什么是簡諧波道什么是簡諧波2能在簡諧波的圖象中指出波長和質(zhì)點振動能在簡諧波的圖象中指出波長和質(zhì)點振動的振幅的振幅3已知波的傳播方向，能判斷各質(zhì)點的振動已知波的傳播方向，能判斷各質(zhì)點的振動方向，或已知振動方向會判斷波的傳播方方向，或已知振動方向會判斷波的傳

2、播方向向重點難點：重點難點：1.重點：波的圖象的意義和應(yīng)重點：波的圖象的意義和應(yīng)用用2難點：對波的圖象的理解及與振動圖象的難點：對波的圖象的理解及與振動圖象的區(qū)別區(qū)別學(xué)法指導(dǎo)：理解波的圖象，從波的產(chǎn)生和傳學(xué)法指導(dǎo)：理解波的圖象，從波的產(chǎn)生和傳播體會質(zhì)點振動和傳播方向的關(guān)系播體會質(zhì)點振動和傳播方向的關(guān)系基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理一、波的圖象一、波的圖象1波的圖象波的圖象用橫坐標(biāo)用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各個質(zhì)點的表示在波的傳播方向上各個質(zhì)點的_，縱坐標(biāo)，縱坐標(biāo)y表示表示_各個各個質(zhì)點偏離平衡位置的位移，并規(guī)定在橫波中質(zhì)點偏離平衡位置的位移，并規(guī)定在橫波中位移方向向上時為正值，位移方向向下時為位

3、移方向向上時為正值，位移方向向下時為負(fù)值把各個質(zhì)點在某一時刻所在位置連成負(fù)值把各個質(zhì)點在某一時刻所在位置連成曲線，就得到該時刻的波的圖象曲線，就得到該時刻的波的圖象平衡位置平衡位置某一時刻某一時刻波的圖象也稱波形圖或波形曲線波的圖象也稱波形圖或波形曲線.思考思考波的圖象是否都能看作質(zhì)點某一時刻在空間波的圖象是否都能看作質(zhì)點某一時刻在空間的分布？的分布？2.波的圖象的物理意義波的圖象的物理意義波的圖象表示了一列波在波的圖象表示了一列波在_沿波的沿波的傳播方向上，介質(zhì)中的各個質(zhì)點離開傳播方向上，介質(zhì)中的各個質(zhì)點離開_的位移情況，這就是波的圖象所的位移情況，這就是波的圖象所表示的物理意義表示的物理意

4、義【思考思考提示提示】不能不能某一時刻某一時刻平衡位置平衡位置二、簡諧波二、簡諧波1波源做波源做_時，介質(zhì)的各個質(zhì)點隨時，介質(zhì)的各個質(zhì)點隨著做著做_，所形成的波叫做簡諧波，所形成的波叫做簡諧波2簡諧波的圖象是簡諧波的圖象是_曲線曲線3簡諧波是一種最基本、最簡單的波，其他簡諧波是一種最基本、最簡單的波，其他的波可以看作是由若干簡諧波合成的所以的波可以看作是由若干簡諧波合成的所以其他波的圖象可利用簡諧波來合成其他波的圖象可利用簡諧波來合成簡諧運動簡諧運動簡諧運動簡諧運動正弦正弦核心要點突破核心要點突破一、波的圖象中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向一、波的圖象中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向的關(guān)系判定的常

5、用方法的關(guān)系判定的常用方法1質(zhì)點帶動法質(zhì)點帶動法在質(zhì)點在質(zhì)點P靠近波源一方附近的圖象上另找一點靠近波源一方附近的圖象上另找一點P，若若P在在P上方，則上方，則P向上運動，若向上運動，若P在在P下方，下方，則則P向下運動如圖向下運動如圖1021.圖圖10212微平移法微平移法作出經(jīng)微小時間作出經(jīng)微小時間t后的波形，就知道了各質(zhì)點后的波形，就知道了各質(zhì)點經(jīng)過經(jīng)過t時間到達(dá)的位置，從而就知道了振動方時間到達(dá)的位置，從而就知道了振動方向，如圖向，如圖1022甲所示，甲所示，P點向下振動點向下振動圖圖10223上下坡法上下坡法沿波的傳播方向看，沿波的傳播方向看，“上坡上坡”的點向下運動，的點向下運動，“

6、下坡下坡”的點向上運動，簡稱為的點向上運動，簡稱為“上坡上坡下振，下坡上振下振，下坡上振”如圖如圖1022乙所示，乙所示，A點上振，點上振，B點下振點下振4同側(cè)法同側(cè)法質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在波的圖象質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在波的圖象的同一側(cè)，如圖的同一側(cè)，如圖1023，波向右傳播，波向右傳播，P點向下振動點向下振動圖圖1023特別提醒特別提醒1不論是已知波的傳播方向還是波形中某一不論是已知波的傳播方向還是波形中某一質(zhì)點的振動方向，都可以從它們之間的關(guān)系，質(zhì)點的振動方向，都可以從它們之間的關(guān)系，由一個方面判斷另一個方面由一個方面判斷另一個方面2方法較多，選擇適合自己的方法加以掌握方法

7、較多，選擇適合自己的方法加以掌握即可即可即時應(yīng)用即時應(yīng)用1簡諧橫波的波形圖線如圖簡諧橫波的波形圖線如圖1024所示，所示，由圖可知由圖可知()A若質(zhì)點若質(zhì)點A向下運動，向下運動，則波是向左傳播的則波是向左傳播的B若質(zhì)點若質(zhì)點B向上運動，向上運動，則波是向左傳播的則波是向左傳播的C若波向右傳播，則質(zhì)點若波向右傳播，則質(zhì)點C向下運動向下運動D若波向左傳播，則質(zhì)點若波向左傳播，則質(zhì)點D向下運動向下運動圖圖1024解析：解析：選選AC.若質(zhì)點若質(zhì)點A向下運動，可將原波形向下運動，可將原波形向左平移一小段距離，即波向左傳播，選項向左平移一小段距離，即波向左傳播，選項A正確；同理，若質(zhì)點正確；同理，若質(zhì)點

8、B向上運動，平移波形可向上運動，平移波形可知波向右傳播，選項知波向右傳播，選項B錯誤若波向右傳播，錯誤若波向右傳播，將原波形向右平移一小段距離，可知質(zhì)點將原波形向右平移一小段距離，可知質(zhì)點C向下運動，選項向下運動，選項C正確；同理，若波向左傳正確；同理，若波向左傳播，平移波形可知質(zhì)點播，平移波形可知質(zhì)點D向上運動，選項向上運動，選項D錯錯誤誤二、由波的圖象可以明確以下幾點二、由波的圖象可以明確以下幾點知道了一列波在某時刻的波形圖象，如圖知道了一列波在某時刻的波形圖象，如圖1025所示，能從這列波的圖象中了解到波所示，能從這列波的圖象中了解到波的傳播情況主要有以下幾點：的傳播情況主要有以下幾點：

9、1可以直接看出該時刻可以直接看出該時刻沿傳播方向上各質(zhì)點的位移沿傳播方向上各質(zhì)點的位移圖線上各點的縱坐標(biāo)表示的是圖線上各點的縱坐標(biāo)表示的是各點在該時刻的位移如圖線各點在該時刻的位移如圖線上的上的M點的位移是點的位移是2 cm.圖圖10252可以直接看出在波的傳播過程中介質(zhì)各質(zhì)可以直接看出在波的傳播過程中介質(zhì)各質(zhì)點的振幅點的振幅A.即波動圖線上縱坐標(biāo)最大值的絕即波動圖線上縱坐標(biāo)最大值的絕對值，圖中對值，圖中A4 cm.3可以判斷出沿波傳播方向上各質(zhì)點在該時可以判斷出沿波傳播方向上各質(zhì)點在該時刻的運動方向刻的運動方向4可以畫出另一時刻的波形圖可以畫出另一時刻的波形圖波由介質(zhì)中的某一點傳播到另一點需

10、要一定波由介質(zhì)中的某一點傳播到另一點需要一定的時間，即機(jī)械波在介質(zhì)中是以一定的速率的時間，即機(jī)械波在介質(zhì)中是以一定的速率(通常稱波速通常稱波速)傳播在單位時間內(nèi)某一波峰傳播在單位時間內(nèi)某一波峰或波谷或波谷(密部或疏部密部或疏部)沿波的傳播方向移動的沿波的傳播方向移動的距離等于波速距離等于波速如果已知一列簡諧波在如果已知一列簡諧波在t時刻的波形圖象及波時刻的波形圖象及波的傳播方向，又知波速，就可以畫出經(jīng)的傳播方向，又知波速，就可以畫出經(jīng)t后后的波形圖象的波形圖象三、振動圖象與波的圖象的比較三、振動圖象與波的圖象的比較區(qū)別振動圖象波的圖象橫坐標(biāo)表示時間表示各質(zhì)點的平衡位置研究對象一個質(zhì)點介質(zhì)中所有

11、質(zhì)點研究時間一段時間某一時間物理意義描述一個做振動的質(zhì)點的位移隨時間的變化規(guī)律描述在波的傳播方向上各質(zhì)點在某一時刻的位移圖象坐標(biāo)的含義(t，x)表示t時刻質(zhì)點的位移是x(x，y)表示平衡位置在x處的質(zhì)點此時刻的位移是y區(qū)別振動圖象波的圖象從圖象可直接看出振幅、周期、任一時刻質(zhì)點的位移、運動方向振幅、波長、該時刻各質(zhì)點的位移、由波形圖和傳播方向判斷該時刻各質(zhì)點的振動方向在經(jīng)過時間t后的情況圖象隨時間延伸，但原有部分的圖象不變沿波的傳播方向平移，不同時刻的圖象一般不同(若t為周期的整數(shù)倍則波形不變)運動情況質(zhì)點做簡諧運動，屬非勻變速運動波在同一種均勻介質(zhì)中勻速傳播，而介質(zhì)中的質(zhì)點做簡諧運動比喻一個

12、獨舞的錄像集體舞的劇照聯(lián)系縱坐標(biāo)均表示質(zhì)點的位移縱坐標(biāo)的最大值表示振幅波在傳播過程中，各質(zhì)點都在各自的平衡位置附近振動，每一個質(zhì)點都有自己的振動圖象即時應(yīng)用即時應(yīng)用2.根據(jù)圖根據(jù)圖1026所示的兩圖象，分別判斷所示的兩圖象，分別判斷它們屬于何種圖象它們屬于何種圖象()A甲是振動圖象，乙是波動圖象甲是振動圖象，乙是波動圖象B甲是波動圖象，乙是振動圖象甲是波動圖象，乙是振動圖象C都是波動圖象都是波動圖象D都是振動圖象都是振動圖象圖圖1026解析：解析：選選B.依圖象橫坐標(biāo)軸所表示的物理意依圖象橫坐標(biāo)軸所表示的物理意義來判斷，波動圖象橫坐標(biāo)義來判斷，波動圖象橫坐標(biāo)x表示在波的傳播表示在波的傳播方向上

13、各個質(zhì)點的平衡位置，振動圖象橫軸方向上各個質(zhì)點的平衡位置，振動圖象橫軸表示時間，因此，甲為波動圖象，乙為振動表示時間，因此，甲為波動圖象，乙為振動圖象圖象2平移法平移法先求出在先求出在t時間內(nèi)波傳播距離時間內(nèi)波傳播距離xvt(v為為波速波速)，再將原波形沿波傳播方向平移，再將原波形沿波傳播方向平移x(若若要畫要畫tt時刻的波形圖，則需逆波傳播方向時刻的波形圖，則需逆波傳播方向平移平移x)，然后將新波形，然后將新波形“修補(bǔ)修補(bǔ)”使原有波形使原有波形的區(qū)間充滿波形的區(qū)間充滿波形即時應(yīng)用即時應(yīng)用3.圖圖1027一列沿一列沿x軸正方向傳播的橫波在某一時刻的波軸正方向傳播的橫波在某一時刻的波形圖象如圖形

14、圖象如圖1027所示，已知波的傳播速所示，已知波的傳播速率是率是16 m/s.(1)指出這列波中質(zhì)點振動的振幅是多少？指出這列波中質(zhì)點振動的振幅是多少？(2)畫出再經(jīng)過畫出再經(jīng)過 0.125 s時的波形圖象時的波形圖象解析：解析：(1)由圖象可以看出，質(zhì)點振動的最大由圖象可以看出，質(zhì)點振動的最大位移是位移是10 cm，因此質(zhì)點振動的振幅是，因此質(zhì)點振動的振幅是10 cm.(2)經(jīng)經(jīng)0.125 s波形沿波形沿x軸正方向移動的距離為軸正方向移動的距離為xvt160.125 m2 m，所以經(jīng)過，所以經(jīng)過0.125 s后的波形圖象如圖中的虛線所示后的波形圖象如圖中的虛線所示答案：答案：(1)10 cm

15、(2)如圖所示如圖所示課堂互動講練課堂互動講練波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的關(guān)系波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的關(guān)系 一列簡諧橫波在一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波軸上傳播，某時刻的波形圖如圖形圖如圖1028所示，所示，a、b、c為三個質(zhì)點，為三個質(zhì)點，a正向上運動由此可知正向上運動由此可知()圖圖1028A該波沿該波沿x軸正方向傳播軸正方向傳播Bc正向上運動正向上運動C該時刻以后，該時刻以后，b比比c先到達(dá)平衡位置先到達(dá)平衡位置D該時刻以后，該時刻以后，b比比c先到達(dá)偏離平衡位置先到達(dá)偏離平衡位置的最遠(yuǎn)處的最遠(yuǎn)處【解析解析】由波傳播的規(guī)律知，質(zhì)點的振動由波傳播的規(guī)律知，質(zhì)點的振動是由先振動的質(zhì)

16、點帶動后振動的質(zhì)點由題是由先振動的質(zhì)點帶動后振動的質(zhì)點由題圖知圖知a質(zhì)點偏離平衡位置的位移方向，說明質(zhì)點偏離平衡位置的位移方向，說明a質(zhì)點左側(cè)質(zhì)點先于質(zhì)點左側(cè)質(zhì)點先于a質(zhì)點振動，波是沿質(zhì)點振動，波是沿x軸正軸正方向傳播的，選項方向傳播的，選項A正確正確質(zhì)點質(zhì)點c和質(zhì)點和質(zhì)點a之間有一波谷，質(zhì)點之間有一波谷，質(zhì)點c振動方振動方向與質(zhì)點向與質(zhì)點a振動方向相反，質(zhì)點振動方向相反，質(zhì)點c向下運動，向下運動，故選項故選項B錯誤錯誤b質(zhì)點正向著平衡位置運動，質(zhì)點正向著平衡位置運動，故故b比比c先到達(dá)平衡位置，選項先到達(dá)平衡位置，選項C正確，正確，c比比b先到達(dá)偏離平衡位置的最遠(yuǎn)處，選項先到達(dá)偏離平衡位置的

17、最遠(yuǎn)處，選項D是錯誤是錯誤的的【答案答案】AC【思維升華思維升華】解決這類題目的關(guān)鍵是：根解決這類題目的關(guān)鍵是：根據(jù)已知質(zhì)點的振動方向，首先要確定波的傳據(jù)已知質(zhì)點的振動方向，首先要確定波的傳播方向，再根據(jù)波的傳播方向來確定各個質(zhì)播方向，再根據(jù)波的傳播方向來確定各個質(zhì)點的振動方向在確定質(zhì)點的振動方向時可點的振動方向在確定質(zhì)點的振動方向時可用帶動法、上下坡法、同側(cè)法等，但最根本用帶動法、上下坡法、同側(cè)法等，但最根本的是帶動法本題運用同側(cè)法會更為簡捷的是帶動法本題運用同側(cè)法會更為簡捷 如圖如圖1029所示是一列橫波某時刻所示是一列橫波某時刻t0的波形圖，試根據(jù)波形圖回答下列問題：的波形圖，試根據(jù)波形

18、圖回答下列問題：(1)該時刻加速度最大的質(zhì)點有哪幾個？該時刻加速度最大的質(zhì)點有哪幾個？(2)速度最大的質(zhì)點有哪幾個？速度最大的質(zhì)點有哪幾個？(3)振動方向相同的質(zhì)點有哪些？這些點的分振動方向相同的質(zhì)點有哪些？這些點的分布有什么規(guī)律？布有什么規(guī)律？(4)如果這列波沿如果這列波沿x軸負(fù)方向傳播，質(zhì)點軸負(fù)方向傳播，質(zhì)點3受到受到的合外力方向如何？速度怎樣變化？的合外力方向如何？速度怎樣變化？對波動圖象的理解對波動圖象的理解圖圖1029【解析解析】(1)加速度最大的質(zhì)點一定是位移加速度最大的質(zhì)點一定是位移最大的質(zhì)點，所以該時刻質(zhì)點最大的質(zhì)點，所以該時刻質(zhì)點2、6、10、14的加速度最大，但方向不相同的

19、加速度最大，但方向不相同(2)該波是簡諧波，質(zhì)點做簡諧運動，因此處該波是簡諧波，質(zhì)點做簡諧運動，因此處在平衡位置的質(zhì)點速度最大，分別是在平衡位置的質(zhì)點速度最大，分別是0、4、8、12、16質(zhì)點質(zhì)點(3)該時刻具有相同振動方向的質(zhì)點是該時刻具有相同振動方向的質(zhì)點是0、1、7、8、9、15、16.與上述質(zhì)點振動方向相反與上述質(zhì)點振動方向相反的質(zhì)點是：的質(zhì)點是：3、4、5、11、12、13.其規(guī)律是：其規(guī)律是：從波形圖上看相同增減性的單調(diào)區(qū)間上各質(zhì)從波形圖上看相同增減性的單調(diào)區(qū)間上各質(zhì)點的振動方向相同，相鄰的單調(diào)區(qū)間上振動點的振動方向相同，相鄰的單調(diào)區(qū)間上振動方向相反方向相反(4)如果該波沿如果該波

20、沿x軸負(fù)方向傳播，則質(zhì)點軸負(fù)方向傳播，則質(zhì)點3的速的速度方向向下，因為位移方向是度方向向下，因為位移方向是y軸正方向，其軸正方向，其加速度方向沿加速度方向沿y軸負(fù)方向，由牛頓第二定律知，軸負(fù)方向，由牛頓第二定律知，質(zhì)點質(zhì)點3受到周圍質(zhì)點作用的合外力沿受到周圍質(zhì)點作用的合外力沿y軸負(fù)方軸負(fù)方向由于加速度方向與速度方向相同，故質(zhì)向由于加速度方向與速度方向相同，故質(zhì)點點3正在加速正在加速【答案答案】見解析見解析【思維升華思維升華】應(yīng)該把對波形圖的認(rèn)識同質(zhì)應(yīng)該把對波形圖的認(rèn)識同質(zhì)點的簡諧運動聯(lián)系起來，并注意到各振動質(zhì)點的簡諧運動聯(lián)系起來，并注意到各振動質(zhì)點之間的聯(lián)系點之間的聯(lián)系波動圖象和振動圖象的綜合波動圖象和振動圖象的綜合一列橫波沿一列橫波沿 x 軸正向傳播軸正向傳播，a、b、c、d 為介為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個質(zhì)點的平衡位置某時刻的質(zhì)中沿波傳播方向上四個質(zhì)點的平衡位置某時刻的波形如圖波形如圖 10210 甲所示甲所示，此后此后，若經(jīng)過若經(jīng)過34周期開始周期開始計時，則圖乙描述的是計時，則圖乙描述的是()圖圖10210Aa處質(zhì)點的振動圖象處質(zhì)點的振動圖象Bb處質(zhì)點的振動圖象處質(zhì)點的振動圖象Cc處質(zhì)點的振動圖象處質(zhì)點的振動圖象 Dd處質(zhì)點的振動圖象處質(zhì)點的振動圖象