《2018-2019高中物理 第十二章 機械波 第2節(jié) 波的圖象課件 新人教版選修3-4.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019高中物理 第十二章 機械波 第2節(jié) 波的圖象課件 新人教版選修3-4.ppt（36頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第十二章,機械波,第二節(jié) 波的圖象,課 前 預 習,1．圖象的建立 (1)用橫坐標x表示在波的傳播方向上介質中各質點的____________，縱坐標y表示某一時刻各個質點偏離平衡位置的_________。 (2)規(guī)定橫波中位移方向向上時為正值，位移向下時為_________。 (3)在x－y平面上，畫出各個質點的平衡位置x與各質點偏離平衡位置的位移y的各點(x，y)。,波的圖象,平衡位置,位移,負值,(4)用_______________把各點連接起來就得到了橫波的波形圖象。 2．圖象的物理意義 波的圖象描述的是某一時刻介質中各個質點偏離平衡位置的位移情況。,平滑的曲線,3．圖象的特點 (1

2、)橫波的圖象形狀與波在傳播過程中介質中各質點某時刻的分布相似，波形中的波峰即為圖象中的位移___________________，波谷即為圖象中位移________________，波形中通過平衡位置的質點在圖象中恰處于平衡位置。 (2)波形圖線是_________或_________曲線的波稱為簡諧波，簡諧波是最簡單的波，對于簡諧波而言，各個質點振動的最大位移都_________。,正向最大值,負向的最大值,正弦,余弦,相同,如果已知一列波某時刻波形如圖所示，那么我們從波的圖象中可以獲取的信息有以下幾點：,由波的圖象可獲取的信息,1．確定位移 可以直接看出在該時刻沿傳播方向上各質點的位移。

3、圖象上各點的縱坐標表示各點在該時刻的位移。如上圖中M點的位移是_________。 2．確定振幅 可以直接看出在波的傳播過程中介質各點的振幅A，即波動 圖象上縱坐標最大值的絕對值，如上圖中波的振幅為A＝_________。,2cm,4cm,3．判斷質點的運動方向 可以由波的傳播方向判斷質點的運動方向，也可以由質點的運動方向判斷出波的傳播方向。 如上圖中，由波向右傳播，可知點M向_________運動，反之，如果M向上運動，可知波向_________傳播。,上,右,『判一判』 (1)通過波的圖象可以找出任一質點在任意時刻的位移。( ) (2)波的圖象表示質點在各個不同時刻的位移。( ) (3)只

4、有橫波才能畫出波的圖象。( ) (4)波的圖象表示波中各質點在某一時刻的位移。( ) (5)由波形圖可確定各質點的振幅。( ),√,,,√,√,『選一選』 (多選)根據(jù)如圖所列的兩圖形，分別判斷它們屬于何種圖象，并確定圖中A、B兩質點的運動方向( ) A．(a)是振動圖象，(b)是波的圖象 B．(a)是波的圖象，(b)是振動圖象 C．兩質點均向上 D．兩質點均向下,BD,解析：由兩圖象的橫坐標可看出(a)是波的圖象，(b)是振動圖象，選項B正確，A錯誤；由(a)的傳播方向可看出A質點此刻應向下運動，選項C錯誤；由(b)圖可判定B時刻質點也向下運動，故選項D正確。,『想一想』 某一簡諧波在t＝0

5、時刻的波形圖如圖中的實線所示。若波向右傳播，你能畫出T/4后時刻的波的圖象嗎。 答案： 解析：根據(jù)t＝0時刻波的圖象及傳播方向，可知此時刻A、B、C、D、E、F各質點在該時刻的振動方向，由各個質點的振動方向可確定出經T/4后各個質點所在的位置，將這些點所在位置用平滑曲線連接起來，便可得到經T/4后時刻的波的圖象。,課 內 探 究,一列簡諧波在某一時刻的圖象如圖所示。 (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)波的圖象是正弦曲線。 (2)由圖象可讀出：①該時刻各質點的位移。②各質點振動的振幅。,探究一 對波的圖象的理解,1．質點運動的“定格” 波的圖象是某一時刻介質

6、中各個質點運動情況的“定格”。可以將波的圖象比喻為某一時刻對所有質點拍攝的“集體照”。 2．圖象形式 簡諧波的圖象是正(余)弦曲線，是最簡單的一種波，各個質點振動的振幅都相等。 3．波的圖象的周期性 質點的振動位移做周期性變化，則波的圖象也做周期性變化。經過一個周期，波的圖象復原一次。,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，也有可能沿x軸負向傳播，具有雙向性。 5．由波的圖象可獲得的信息 (1)從波的圖象上可直接讀出介質質點振動的振幅。 (2)可確定任一質點在該時刻的位移的大小和方向。 (3)根據(jù)加速度方向與位移方向的關系，可確定任一質點在該時刻的加速度方向

7、。 (4)若已知波的傳播方向，可確定各質點在該時刻的振動方向(速度方向)，速度大小的變化趨勢等，反之亦然。,AC,解題指導：正確解此題的關鍵有以下幾點：①理解波的圖象的物理意義；②掌握已知某一時刻波的圖象，確定質點運動方向的方法；③理解波的傳播可看成波形的傳播，不能誤認為是質點的平移。,〔對點訓練1〕 (多選)如圖所示，下列說法中正確的是( ) A．此列波的振幅是0.1m B．x＝15m處質點的位移是0.1m C．若A的速度沿y軸正方向，則B的速度亦沿y軸正方向 D．A的加速度沿y軸的負方向，而B、C的加速度沿y軸的正方向 解析：從波動圖象上可以直接讀出振幅、某質點的位移，判定運動方向。,A

8、CD,一列波的圖象如圖甲，其中某一質點的振動圖象如圖乙。 (1)如何區(qū)分波的圖象與振動圖象？ (2)兩種圖象縱坐標的最大值相同嗎？ 提示：(1)從橫軸來區(qū)分兩個圖象：振動圖象的橫軸表示時間，波的圖象的橫軸表示質點的平衡位置。 (2)相同，均為質點振動的振幅。,探究二 振動圖象和波的圖象的比較,波的圖象與振動圖象的比較,特別提醒：(1)波的圖象與振動圖象外形上很相似，辨別它們時要看圖象的橫坐標是時間t還是位移x。 (2)簡諧波中的所有質點都做簡諧運動，它們的振幅、周期均相同。,D,解題指導：根據(jù)(b)圖首先判定出此質點在O時刻的位置和振動方向，然后向波形圖中尋找符合條件的點。,〔對點訓練2〕 (

9、河北衡水中學2016年高二上學期調研)振源A帶動細繩振動，某時刻形成的橫波波形如圖1所示，在波傳播到細繩上一點P時開始計時，則圖2中能表示P點振動圖象的是( ),C,解析：由波的傳播特點，前邊的質點帶動后面的質點，后面的質點重復前面的質點振動，由圖1可知振源A初始是從平衡位置向下振動的，所以t＝0時刻，質點P應由平衡位置開始向下運動，選項C正確。,素 養(yǎng) 提 升,已知質點的運動方向來判斷波的傳播方向或已知波的傳播方向來判斷質點的運動方向時，判斷依據(jù)的基本規(guī)律是橫波的形成與傳播的特點，常用方法有： 1．上下坡法 沿波的傳播方向看，“上坡”的點向下運動，“下坡”的點向上運動，簡稱“上坡下、下坡上”

10、(如圖1所示)。,波的傳播方向和質點運動方向的判斷方法,,圖1,2．同側法 在波的圖象上的某一點，沿豎直方向畫出一個箭頭表示質點運動方向，并設想在同一點沿水平方向畫出一個簡頭表示波的傳播方向，那么這兩個箭頭總是在曲線的同側(如圖所示)。,(多選)一列橫波沿繩子傳播，某時刻繩子形成如圖所示的形狀，對此時繩上A、B、C、D、E、F六個質點( ) A．它們的振幅相同 B．若波向右傳播，此時質點B、C、D向下振動，質點A、E、F向上振動 C．若波向左傳播，此時質點A、E、F向上振動，質點B、C、D向下振動 D．若波向右傳播，從此時算起，質點B比C先回到平衡位置,ACD,解析：波中各質點均做受迫振動，不考慮能量損耗，各質點振幅相同，所以選項A正確；利用“上下坡法”可判選項B錯誤，C正確；由于此時B和C兩點都向上運動，C比B后到達最大位移處，C回到平衡位置也比B遲，故選項D正確。,