《2018-2019學(xué)年高中物理 12.2 波的圖象課件 新人教版選修3-4.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 12.2 波的圖象課件 新人教版選修3-4.ppt（53頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

2波的圖象,波的圖象1.波的圖象的畫(huà)法:,位移,y軸,位移,平滑,2.正弦波:(1)概念:波的圖象是_________，這樣的波稱(chēng)為正弦波，也叫簡(jiǎn)諧波，如圖。(2)介質(zhì)中有正弦波傳播時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)做_____運(yùn)動(dòng)。,正弦曲線,簡(jiǎn)諧,3.振動(dòng)圖象和波的圖象:(1)振動(dòng)圖象表示介質(zhì)中的“某個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在“_________”的位移。(2)波的圖象表示介質(zhì)中的“各個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在“_________”的位移。,各個(gè)時(shí)刻,某一時(shí)刻,【思考辨析】(1)波的圖象反映的是某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的位移情況。()(2)若已知某一質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的振動(dòng)方向，則可以由波的圖象判斷出波的傳播方向。(),(3)從波的圖象中能讀出質(zhì)點(diǎn)的振幅和周期。()(4)在不同時(shí)刻波的圖象有可能完全相同。(),提示:(1)√。波的圖象反映的是沿波的傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的位移。(2)√。采用質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法，可由波的圖象和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向判斷波的傳播方向。(3)。由振動(dòng)圖象可讀出振幅和周期，由波的圖象不能讀出周期。,(4)√。根據(jù)波的圖象的重復(fù)性可知，相隔時(shí)間為周期整數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻波形相同。,知識(shí)點(diǎn)一波的圖象的理解及應(yīng)用探究導(dǎo)入:如圖所示是一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的圖象。(1)波的圖象是什么形狀的曲線？(2)由圖象可讀出什么？,提示:(1)波的圖象是余弦曲線。(2)由圖象可讀出振幅A，某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移。,【歸納總結(jié)】1.對(duì)波的圖象的理解:(1)波的圖象是某一時(shí)刻介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況的“定格”?？梢詫⒉ǖ膱D象比喻為某一時(shí)刻對(duì)所有質(zhì)點(diǎn)拍攝下的“集體照”。,(2)簡(jiǎn)諧波的圖象是正(余)弦曲線，是最簡(jiǎn)單的一種波，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大位移都相等，介質(zhì)中有正弦波傳播時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。,(3)橫波的圖象形狀與波在傳播過(guò)程中介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)某時(shí)刻的分布相似，波形中的波峰即為圖象中的位移正向的最大值，波谷即為圖象中的位移負(fù)向的最大值，波形中通過(guò)平衡位置的質(zhì)點(diǎn)在圖象中也恰處于平衡位置。,2.由波的圖象獲得的三點(diǎn)信息:(1)可以直接看出在該時(shí)刻沿傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移。(2)可以直接看出在波的傳播過(guò)程中各質(zhì)點(diǎn)的振幅A。(3)若已知該波的傳播方向，可以確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向；或已知某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，可以確定該波的傳播方向。,3.波的圖象的周期性:在波的傳播過(guò)程中，各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(dòng)，不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移不同，則不同時(shí)刻波的圖象不同。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移做周期性變化，則波的圖象也做周期性變化。經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，波的圖象復(fù)原一次。,4.波的傳播方向的雙向性:如果只知道波沿x軸傳播，則有可能沿x軸正向傳播，也可能沿x軸負(fù)向傳播，具有雙向性。,【典題通關(guān)】【典例】一列沿x軸正方向傳播的橫波在某一時(shí)刻的波形圖象如圖所示，已知波的傳播速率是16m/s。(1)指出這列波中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅是多少。(2)畫(huà)出再經(jīng)過(guò)0.125s時(shí)的波形圖象。,【正確解答】(1)由圖象可以看出，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大位移大小是10cm，因此振幅是10cm。(2)再經(jīng)0.125s波形沿x軸正方向移動(dòng)的距離為Δx=vΔt=160.125m=2m，所以再經(jīng)過(guò)0.125s后的波形圖象如圖中的虛線所示。答案:(1)10cm(2)見(jiàn)正確解答圖,【過(guò)關(guān)訓(xùn)練】1.(2018唐山高二檢測(cè))圖為一列橫波在某時(shí)刻的波形圖，若此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正處于加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，則此時(shí)刻(),A.質(zhì)點(diǎn)Q處于加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)N處于減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B.質(zhì)點(diǎn)Q處于減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)N處于加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中C.質(zhì)點(diǎn)Q和質(zhì)點(diǎn)N均處于加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中D.質(zhì)點(diǎn)Q和質(zhì)點(diǎn)N均處于減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,【解析】選B。由題意知，質(zhì)點(diǎn)P正處于加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，說(shuō)明P向下即向平衡位置運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明此列波是向左傳播的，根據(jù)波傳播的特點(diǎn)知道質(zhì)點(diǎn)Q正在向上即向波峰運(yùn)動(dòng)，速度減小，N向上即向平衡位置運(yùn)動(dòng)，速度增大。故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。,2.如圖所示為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的圖象，下列說(shuō)法中正確的是(),A.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a和質(zhì)點(diǎn)d位移相同，加速度方向相反B.該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b和質(zhì)點(diǎn)c位移相同，速度方向也相同C.質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)c先回到平衡位置D.質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)d先回到平衡位置,【解析】選D。題圖時(shí)刻a、d兩質(zhì)點(diǎn)位移相同，加速度相同，A錯(cuò)。據(jù)“上坡下，下坡上”可以判斷a、b兩質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，c、d兩質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，所以c比b先回到平衡位置，a比d先回到平衡位置，B、C錯(cuò)，D對(duì)。,【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.(多選)取向上為質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的正方向，得到如圖所示的兩個(gè)圖象，其中圖甲是一列波的圖象，A是介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖乙是介質(zhì)中另一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，B為振動(dòng)中的某一個(gè)時(shí)刻，關(guān)于圖甲中A質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向和圖乙中B時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，下列說(shuō)法正確的是(),A.A質(zhì)點(diǎn)向下B.A質(zhì)點(diǎn)向上C.B時(shí)刻向下D.B時(shí)刻向上,【解析】選A、C。圖甲表示的是波的圖象，由于波沿x軸負(fù)方向傳播。所以，圖甲中質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方向向下，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；圖乙表示的是振動(dòng)圖象，在圖中B所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)向下運(yùn)動(dòng)(因?yàn)橄乱粫r(shí)刻位移為負(fù)值)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。,2.一列沿x軸正方向傳播的橫波在某時(shí)刻的波形如圖甲所示，a、b、c、d為介質(zhì)中沿波的傳播方向上的4個(gè)質(zhì)點(diǎn)，若從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，則振動(dòng)圖象如圖乙所示的質(zhì)點(diǎn)是(),A.a質(zhì)點(diǎn)B.b質(zhì)點(diǎn)C.c質(zhì)點(diǎn)D.d質(zhì)點(diǎn),【解析】選C。從振動(dòng)圖象乙可知，開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，再結(jié)合甲給出的四個(gè)質(zhì)點(diǎn)和波形圖及傳播方向，乙所描述的是c質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，C正確。,知識(shí)點(diǎn)二振動(dòng)圖象與波的圖象的比較探究導(dǎo)入:一列波的圖象如圖甲，其中某一點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙。,(1)如何區(qū)分波的圖象與振動(dòng)圖象。提示:看圖象的橫坐標(biāo)是x還是t。(2)兩種圖象縱坐標(biāo)的最大值相同嗎？提示:相同。,【歸納總結(jié)】波的圖象和振動(dòng)圖象的區(qū)別首先是橫軸表示的物理量不同，波的圖象橫軸表示各介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，而振動(dòng)圖象橫軸表示時(shí)間。另外，圖象的意義、隱含信息等方面也不相同，具體比較如下:,【典題通關(guān)】【典例】(2018安慶高二檢測(cè))如圖所示，甲圖為一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，乙圖是這列波中某質(zhì)點(diǎn)此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖象，則(),A.若波沿x軸正方向傳播，圖乙可能為質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象B.若波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)B經(jīng)過(guò)個(gè)周期到達(dá)波峰位置C.若波沿x軸負(fù)方向傳播，圖乙可能為質(zhì)點(diǎn)C的振動(dòng)圖象D.若波沿x軸負(fù)方向傳播，質(zhì)點(diǎn)D經(jīng)過(guò)個(gè)周期到達(dá)波峰位置,【正確解答】選B。本題考查波形圖和振動(dòng)圖象。如果波是向x軸正方向傳播，根據(jù)“上下坡法則”可以判斷出:A點(diǎn)會(huì)向下振動(dòng)，B點(diǎn)會(huì)向上振動(dòng)，因此A選項(xiàng)不正確，B選項(xiàng)正確。如果波是向x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)“上下坡法則”可以判斷出:C點(diǎn)從負(fù)最大位移處向上振動(dòng)，D點(diǎn)從平衡位置處向上振動(dòng)，因此C、D選項(xiàng)都不正確。,【規(guī)律方法】“上下坡”法則“上下坡法則”是把波形圖線比喻為凸凹的路面，凸凹路面就有上坡段和下坡段，沿著波的傳播方向看去，位于上坡段的質(zhì)點(diǎn)，則向下運(yùn)動(dòng)，位于下坡段的質(zhì)點(diǎn)，則向上運(yùn)動(dòng)；反之，向上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，必位于下坡段，向下運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，必位于上坡段。即沿波的傳播速度的正方向看，“上坡”的點(diǎn)向下振動(dòng)，“下坡”的點(diǎn)向上振動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)為“上坡下，下坡上”(見(jiàn)圖)。,【過(guò)關(guān)訓(xùn)練】1.(多選)(2018東城區(qū)高二檢測(cè))一列簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖如圖甲所示，a、b、c、d分別為介質(zhì)中的4個(gè)質(zhì)點(diǎn)。該波的周期為T(mén)，則下列判斷中正確的是(),A.若波沿x軸正向傳播，則乙圖可表示c質(zhì)點(diǎn)從t0時(shí)刻開(kāi)始的振動(dòng)圖象B.若波沿x軸正向傳播，則乙圖可表示b質(zhì)點(diǎn)從(t0+)時(shí)刻開(kāi)始的振動(dòng)圖象C.若波沿x軸負(fù)向傳播，則乙圖可表示a質(zhì)點(diǎn)從(t0+)時(shí)刻開(kāi)始的振動(dòng)圖象D.若波沿x軸負(fù)向傳播，則乙圖可表示d質(zhì)點(diǎn)從(t0+)時(shí)刻開(kāi)始的振動(dòng)圖象,【解析】選B、D。若波沿x軸正向傳播，根據(jù)同側(cè)法可知處于平衡位置的a向上振動(dòng)，c向下振動(dòng)；而圖乙的振動(dòng)圖象反映的是從平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng)的圖象，則滿足b質(zhì)點(diǎn)在(t0+)時(shí)刻的振動(dòng)規(guī)律，故A錯(cuò)誤，B正確。若波沿x軸負(fù)向傳播，則此時(shí)刻開(kāi)始a向下振動(dòng)，c向上振動(dòng)，b經(jīng)過(guò)回到平衡位置向上振動(dòng)，d經(jīng)過(guò)回到平衡位置向上振動(dòng)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選B、D。,2.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，圖甲是t=1s時(shí)的波形圖，圖乙是波中某質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的振動(dòng)圖線(兩圖均用同一時(shí)刻計(jì)時(shí))，圖乙的振動(dòng)圖線對(duì)應(yīng)圖甲上的質(zhì)點(diǎn)是(),A.x=1m處的質(zhì)點(diǎn)B.x=2m處的質(zhì)點(diǎn)C.x=3m處的質(zhì)點(diǎn)D.x=4m處的質(zhì)點(diǎn),【解析】選B。因波沿x軸正方向傳播，由乙圖可得在t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，以后質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，由圖甲波動(dòng)圖線向x軸正方向傳播可判斷x=2m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故B對(duì)，A、C、D錯(cuò)。,【拓展例題】考查內(nèi)容:波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)系【典例】如圖所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，已知質(zhì)點(diǎn)A在此時(shí)刻的振動(dòng)方向如圖中箭頭所示，則以下說(shuō)法中正確的是(),A.波向左傳播，質(zhì)點(diǎn)B向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)C向上振動(dòng)B.波向右傳播，質(zhì)點(diǎn)B向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)C向下振動(dòng)C.波向左傳播，質(zhì)點(diǎn)B向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)C向上振動(dòng)D.波向右傳播，質(zhì)點(diǎn)B向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)C向下振動(dòng),【正確解答】選C。解決該題有許多方法，用“上下坡”法判斷，若波向右傳播，則A質(zhì)點(diǎn)處于下坡，應(yīng)向上振動(dòng)，由此可知波向左傳播，同理可判斷C向上振動(dòng)，B向上振動(dòng)，故C正確。,