《湖北省丹江口市高中物理 第十二章 機(jī)械波 第2節(jié) 波的圖像課件 新人教版選修34》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《湖北省丹江口市高中物理 第十二章 機(jī)械波 第2節(jié) 波的圖像課件 新人教版選修34（25頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第二節(jié)第二節(jié) 波的圖像波的圖像復(fù)習(xí)提問：復(fù)習(xí)提問：1 1、什么是機(jī)械波？、什么是機(jī)械波？2 2、產(chǎn)生機(jī)械波的條件是什么？、產(chǎn)生機(jī)械波的條件是什么？3 3、機(jī)械波分哪二種？各有什么特點(diǎn)？、機(jī)械波分哪二種？各有什么特點(diǎn)？問題：機(jī)械波中各個質(zhì)點(diǎn)在某一時刻相對平衡問題：機(jī)械波中各個質(zhì)點(diǎn)在某一時刻相對平衡位置的位移相同嗎？如何進(jìn)行描述？位置的位移相同嗎？如何進(jìn)行描述？一、波的圖象一、波的圖象1 1、建立坐標(biāo)系：橫坐標(biāo)、建立坐標(biāo)系：橫坐標(biāo)X X表示在波的傳播表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置與振源的距離?？v坐方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置與振源的距離。縱坐標(biāo)標(biāo)Y Y表示某一時刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的表示某一時刻

2、各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。位移。y位移位移x平衡位置平衡位置O2 2、波的圖象意義：、波的圖象意義：1 1）波的圖象表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時刻偏）波的圖象表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時刻偏離平衡位置的位移的情況。離平衡位置的位移的情況。2 2）在不同時刻質(zhì)點(diǎn)振動的位移不同，波的圖）在不同時刻質(zhì)點(diǎn)振動的位移不同，波的圖像也隨之改變。像也隨之改變。3 3、簡諧波：簡諧振動產(chǎn)生的波是簡諧波，、簡諧波：簡諧振動產(chǎn)生的波是簡諧波，其波的圖像是一條正弦曲線。其波的圖像是一條正弦曲線。4 4、橫波的圖象特點(diǎn)：、橫波的圖象特點(diǎn)：橫波的圖象與形成橫橫波的圖象與形成橫波的質(zhì)點(diǎn)的分布形狀相似，故波的質(zhì)點(diǎn)的分布形狀相似，故

3、波的圖象又波的圖象又叫波形圖。叫波形圖?？v波的圖象較為復(fù)雜縱波的圖象較為復(fù)雜, ,不再深入不再深入討論。討論。二、波長、頻率和波速二、波長、頻率和波速1 1、波長：在波動中振動相位總是相同的兩、波長：在波動中振動相位總是相同的兩個相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。個相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。對于橫波，相鄰的兩個波峰或相鄰的兩個對于橫波，相鄰的兩個波峰或相鄰的兩個波谷之間的距離等于一個波長。波谷之間的距離等于一個波長。對于縱波，相鄰的兩個密部或相鄰的兩個對于縱波，相鄰的兩個密部或相鄰的兩個疏部之間的距離等于一個波長。疏部之間的距離等于一個波長。2 2、頻率：波的頻率就是波源的振動頻率，、頻率：波的頻率就是波源的振動頻率

4、，也是所有質(zhì)點(diǎn)的振動頻率。也是所有質(zhì)點(diǎn)的振動頻率。3 3、波速：波在均勻介質(zhì)中、波速：波在均勻介質(zhì)中勻速傳播的速率勻速傳播的速率只只與介質(zhì)有關(guān)與介質(zhì)有關(guān)，而與頻率無關(guān)。注意波速，而與頻率無關(guān)。注意波速與質(zhì)點(diǎn)振動速度不是同一概念。與質(zhì)點(diǎn)振動速度不是同一概念。4 4、三者關(guān)系：、三者關(guān)系：質(zhì)點(diǎn)振動一個周期，波形向質(zhì)點(diǎn)振動一個周期，波形向前移動一個波長。前移動一個波長。 即：即：v=S/t=v=S/t= /T=/T= f f，f f和和v v決定決定 . .三、波的圖象的應(yīng)用三、波的圖象的應(yīng)用1 1、分析波圖像問題的二種思路和方法、分析波圖像問題的二種思路和方法1 1）從整體看：波形在向波傳播的方向

5、勻速）從整體看：波形在向波傳播的方向勻速移動。移動。平移法：波移動的距離平移法：波移動的距離s=s=vtvt。2 2）從局部看：無數(shù)個質(zhì)點(diǎn)在不同步的振動。）從局部看：無數(shù)個質(zhì)點(diǎn)在不同步的振動。帶動法：先振動的質(zhì)點(diǎn)帶動后振動的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)帶動法：先振動的質(zhì)點(diǎn)帶動后振動的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動。動。2 2、波的圖像能反映的物理量：、波的圖像能反映的物理量：1 1）直接反映：振幅和波長）直接反映：振幅和波長. .2 2）間接反映：該時刻介質(zhì)各質(zhì)點(diǎn)的位移、）間接反映：該時刻介質(zhì)各質(zhì)點(diǎn)的位移、速度、加速度的方向。速度、加速度的方向。Ay /mx /m1 2 3 4 5 6 7 80B0.10AVav3 3、由波的傳播方向判

6、斷質(zhì)點(diǎn)的振動方向、由波的傳播方向判斷質(zhì)點(diǎn)的振動方向1 1）帶動法：先帶后，后跟先。）帶動法：先帶后，后跟先。2 2）微平移法：前面上升，后面下降。）微平移法：前面上升，后面下降。例、如圖為一列簡諧橫波在某一時刻的波形例、如圖為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，此時刻質(zhì)點(diǎn)圖，此時刻質(zhì)點(diǎn)F F的運(yùn)動方向如圖所示，則的運(yùn)動方向如圖所示，則A.A.該波向左傳播該波向左傳播B.B.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)B B和和D D的運(yùn)動方向相同的運(yùn)動方向相同C.C.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)C C比質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)B B先回到平衡位置先回到平衡位置D.D.此時質(zhì)點(diǎn)此時質(zhì)點(diǎn)F F和和H H的加速度相同的加速度相同ACDACD例、如圖為一列橫波某時刻的波的圖

7、像，已例、如圖為一列橫波某時刻的波的圖像，已知波向右傳播，則下列敘述正確的是知波向右傳播，則下列敘述正確的是A A、經(jīng)過半個周期，、經(jīng)過半個周期，C C點(diǎn)將運(yùn)動到點(diǎn)將運(yùn)動到E E點(diǎn)處點(diǎn)處B B、M M點(diǎn)和點(diǎn)和P P點(diǎn)的振動情況完全相同點(diǎn)的振動情況完全相同C C、A A點(diǎn)比點(diǎn)比F F點(diǎn)先達(dá)到最低位置點(diǎn)先達(dá)到最低位置D D、B B、D D兩點(diǎn)的振動步調(diào)相反兩點(diǎn)的振動步調(diào)相反 BCDBCD例、圖中所示為波在某一時刻的波形，此時例、圖中所示為波在某一時刻的波形，此時振動還只發(fā)生在振動還只發(fā)生在M M、N N之間，并知此波的周期之間，并知此波的周期T T，Q Q質(zhì)點(diǎn)速度方向是豎直向下的，則下列說法中質(zhì)點(diǎn)

8、速度方向是豎直向下的，則下列說法中正確的是正確的是A A波源是波源是M M，P P點(diǎn)已經(jīng)振動時間為點(diǎn)已經(jīng)振動時間為T TB B波源是波源是N N，P P點(diǎn)已經(jīng)振動時間為點(diǎn)已經(jīng)振動時間為3T/43T/4C C波源是波源是N N，P P點(diǎn)已經(jīng)振動時間為點(diǎn)已經(jīng)振動時間為T/4T/4D D波源是波源是M M，P P點(diǎn)已經(jīng)振動時間為點(diǎn)已經(jīng)振動時間為3T/43T/4C C例、如圖為一簡諧橫波的波形圖，已知例、如圖為一簡諧橫波的波形圖，已知B B質(zhì)質(zhì)點(diǎn)先于點(diǎn)先于A A質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)0.08s0.08s到達(dá)波峰，由此可知波到達(dá)波峰，由此可知波的傳播方向是的傳播方向是 ，波的傳播速度為，波的傳播速度為 . .向左向左

9、25m/s25m/s4 4、由波的傳播方向畫出、由波的傳播方向畫出t t秒后（前）的波形圖；秒后（前）的波形圖；1 1）平移法：沿波的傳播方向?qū)⒄麄€波形圖平）平移法：沿波的傳播方向?qū)⒄麄€波形圖平移移x=x=vtvt的距離；的距離；2 2）帶動法：根據(jù)某質(zhì)點(diǎn)的振動方向，知道）帶動法：根據(jù)某質(zhì)點(diǎn)的振動方向，知道t t秒秒后該質(zhì)點(diǎn)的位置，就可以畫出波形圖。后該質(zhì)點(diǎn)的位置，就可以畫出波形圖。例、圖為一列沿例、圖為一列沿x x軸正方向傳播的簡諧橫波軸正方向傳播的簡諧橫波在在t=0t=0時的波形。當(dāng)時的波形。當(dāng)R R點(diǎn)在點(diǎn)在t=0t=0時的振動狀態(tài)時的振動狀態(tài)傳到傳到S S點(diǎn)時，點(diǎn)時，PRPR范圍內(nèi)范圍內(nèi)

10、( (含含P P、R)R)有一些質(zhì)點(diǎn)有一些質(zhì)點(diǎn)正在向正在向y y軸負(fù)方面運(yùn)動，這些質(zhì)點(diǎn)的軸負(fù)方面運(yùn)動，這些質(zhì)點(diǎn)的x x坐標(biāo)取坐標(biāo)取值范圍是值范圍是A.2cmx4cm A.2cmx4cm B.2 cmx4 cmB.2 cmx4 cmC.2cmx3 cm D.2cmx3 cmC.2cmx3 cm D.2cmx3 cmC C例、例、一列簡諧機(jī)械橫波某時刻的波形如圖，波一列簡諧機(jī)械橫波某時刻的波形如圖，波源的平衡位置坐標(biāo)為源的平衡位置坐標(biāo)為x x0 0。當(dāng)波源質(zhì)點(diǎn)處于其。當(dāng)波源質(zhì)點(diǎn)處于其平衡位置上方且向下運(yùn)動時，介質(zhì)中平衡位置平衡位置上方且向下運(yùn)動時，介質(zhì)中平衡位置坐標(biāo)坐標(biāo)x x2m2m的質(zhì)點(diǎn)所處位置

11、及運(yùn)動情況是的質(zhì)點(diǎn)所處位置及運(yùn)動情況是A A、在其平衡位置下方且向上運(yùn)動、在其平衡位置下方且向上運(yùn)動B B、在其平衡位置上方且向下運(yùn)動、在其平衡位置上方且向下運(yùn)動C C、在其平衡位置上方且向上運(yùn)動、在其平衡位置上方且向上運(yùn)動D D、在其平衡位置上方且向下運(yùn)動、在其平衡位置上方且向下運(yùn)動A A例、圖中實(shí)線和虛線分別是例、圖中實(shí)線和虛線分別是x x軸上傳播的一列簡軸上傳播的一列簡諧橫波在諧橫波在t=0t=0和和t=0.03st=0.03s時刻的波形圖，時刻的波形圖，x=1.2mx=1.2m處的質(zhì)點(diǎn)在處的質(zhì)點(diǎn)在t=O.03st=O.03s時刻向時刻向y y軸正方向運(yùn)動，軸正方向運(yùn)動，則則A A該波的

12、頻率可能是該波的頻率可能是125Hz 125Hz B B該波的波速可能是該波的波速可能是lOmlOms sC Ct=0t=0時時x=1.4mx=1.4m處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿y y軸正方軸正方向向D D各質(zhì)點(diǎn)在各質(zhì)點(diǎn)在0.03s0.03s內(nèi)隨波遷移內(nèi)隨波遷移O.9mO.9mA A例、一列沿例、一列沿x x軸正方向傳播的簡諧橫波。軸正方向傳播的簡諧橫波。t=Ot=O時刻的波形如圖時刻的波形如圖l l中實(shí)線所示，中實(shí)線所示，t=O.2st=O.2s時刻時刻的波形如圖的波形如圖l l中的虛線所示，則中的虛線所示，則 ( )( )(A)(A)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)P P的運(yùn)動方向向右的運(yùn)動方向向右

13、 (B)(B)波的周期可能為波的周期可能為0.27s0.27s(C)(C)波的頻率可能為波的頻率可能為1.25Hz1.25Hz(D)(D)波的傳播速度可能為波的傳播速度可能為20m20ms sC Cx /mt /s1 2 3 4 5 6 7 800.100.14y /mx /m1 2 3 4 5 6 7 800.100.14問題：振動圖像與波的圖像有什么區(qū)別？問題：振動圖像與波的圖像有什么區(qū)別？四、振動圖象和波的圖象區(qū)別四、振動圖象和波的圖象區(qū)別1 1、橫坐標(biāo)的、橫坐標(biāo)的含義不同含義不同：振動圖像代表時間。振動圖像代表時間。波的圖像代表平衡位置離開振源的距離。波的圖像代表平衡位置離開振源的距離

14、。2 2、研究對象不同：、研究對象不同：振動圖像研究一個質(zhì)點(diǎn)。振動圖像研究一個質(zhì)點(diǎn)。波的圖像研究無數(shù)個質(zhì)點(diǎn)。波的圖像研究無數(shù)個質(zhì)點(diǎn)。3 3、圖象圖象隨時間的演變情況不同隨時間的演變情況不同0t / sx / m1 2 3 4 5 6 7 8910 11 12振動圖像隨時間的演變振動圖像是圖線的振動圖像隨時間的演變振動圖像是圖線的延伸。原圖象形狀不變；延伸。原圖象形狀不變；波的圖像隨時間的演變原圖象的形狀將沿波的圖像隨時間的演變原圖象的形狀將沿橫坐標(biāo)方向整個地平移，而不是原圖象的橫坐標(biāo)方向整個地平移，而不是原圖象的延伸。延伸。4 4、 判斷質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向的方法判斷質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向的方法不同不同AAx1

15、yx0 xtt10 x1y1t t1 1時刻時刻質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)向向x x方向運(yùn)動方向運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)A A在向在向y y方方向運(yùn)動向運(yùn)動例、關(guān)于振動圖像和波的圖像以下正確的是例、關(guān)于振動圖像和波的圖像以下正確的是A A、波的圖像反映出各個質(zhì)點(diǎn)在同一時刻的、波的圖像反映出各個質(zhì)點(diǎn)在同一時刻的位移位移B B、通過波的圖像可以找出任一質(zhì)點(diǎn)、任一、通過波的圖像可以找出任一質(zhì)點(diǎn)、任一時刻的位移時刻的位移C C、振動圖像的橫軸是時間軸、振動圖像的橫軸是時間軸D D、y y軸都表示質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移軸都表示質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移ACDACD例、如圖，為一簡諧波例、如圖，為一簡諧波t=0t=0時刻的波形圖，時刻的波形圖，試畫出介質(zhì)中的試畫出介質(zhì)中的A A質(zhì)點(diǎn)在此后一段時間內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)在此后一段時間內(nèi)的振動圖象。振動圖象。X/mY/mAt/sX/m