《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(huì)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(qǐng)?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(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻相對(duì)平衡問題：機(jī)械波中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻相對(duì)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。縱坐方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置與振源的距離?？v坐標(biāo)標(biāo)Y Y表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的表示某一時(shí)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(shí)刻偏）波的圖象表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)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(shí)刻質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移不同，波的圖）在不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移不同，波的圖像也隨之改變。像也隨之改變。3 3、簡(jiǎn)諧波：簡(jiǎn)諧振動(dòng)產(chǎn)生的波是簡(jiǎn)諧波，、簡(jiǎn)諧波：簡(jiǎn)諧振動(dòng)產(chǎn)生的波是簡(jiǎn)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(zhǎng)、頻率和波速二、波長(zhǎng)、頻率和波速1 1、波長(zhǎng)：在波動(dòng)中振動(dòng)相位總是相同的兩、波長(zhǎng)：在波動(dòng)中振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。對(duì)于橫波，相鄰的兩個(gè)波峰或相鄰的兩個(gè)對(duì)于橫波，相鄰的兩個(gè)波峰或相鄰的兩個(gè)波谷之間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。波谷之間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。對(duì)于縱波，相鄰的兩個(gè)密部或相鄰的兩個(gè)對(duì)于縱波，相鄰的兩個(gè)密部或相鄰的兩個(gè)疏部之間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。疏部之間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。2 2、頻率：波的頻率就是波源的振動(dòng)頻率，、頻率：波的頻率就是波源的振動(dòng)頻率
4、，也是所有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率。也是所有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(dòng)速度不是同一概念。與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)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(dòng)一個(gè)周期，波形向質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一個(gè)周期，波形向前移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)。前移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)。 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(dòng)。移動(dòng)。平移法：波移動(dòng)的距離平移法：波移動(dòng)的距離s=s=vtvt。2 2）從局部看：無數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同步的振動(dòng)。）從局部看：無數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同步的振動(dòng)。帶動(dòng)法：先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)帶動(dòng)法：先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。動(dòng)。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(zhǎng)）直接反映：振幅和波長(zhǎng). .2 2）間接反映：該時(shí)刻介質(zhì)各質(zhì)點(diǎn)的位移、）間接反映：該時(shí)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(dòng)方向、由波的傳播方向判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向1 1）帶動(dòng)法：先帶后，后跟先。）帶動(dòng)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(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形例、如圖為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)圖，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)F F的運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，則的運(yùn)動(dòng)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(dòng)方向相同的運(yùn)動(dòng)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(shí)質(zhì)點(diǎn)此時(shí)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(shí)刻的波的圖
7、像，已例、如圖為一列橫波某時(shí)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(gè)周期，、經(jīng)過半個(gè)周期，C C點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)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(dòng)情況完全相同點(diǎn)的振動(dòng)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(dòng)步調(diào)相反兩點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)相反 BCDBCD例、圖中所示為波在某一時(shí)刻的波形，此時(shí)例、圖中所示為波在某一時(shí)刻的波形，此時(shí)振動(dòng)還只發(fā)生在振動(dòng)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(dòng)時(shí)間為點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間為T TB B波源是波源是N N，P P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間為點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間為3T/43T/4C C波源是波源是N N，P P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間為點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間為T/4T/4D D波源是波源是M M，P P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間為點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間為3T/43T/4C C例、如圖為一簡(jiǎn)諧橫波的波形圖，已知例、如圖為一簡(jiǎn)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€(gè)波形圖平）平移法：沿波的傳播方向?qū)⒄麄€(gè)波形圖平移移x=x=vtvt的距離；的距離；2 2）帶動(dòng)法：根據(jù)某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，知道）帶動(dòng)法：根據(jù)某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)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(jiǎn)諧橫波軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在在t=0t=0時(shí)的波形。當(dāng)時(shí)的波形。當(dāng)R R點(diǎn)在點(diǎn)在t=0t=0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到傳到S S點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)時(shí)，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(dòng)，這些質(zhì)點(diǎn)的軸負(fù)方面運(yùn)動(dòng)，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(jiǎn)諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形如圖，波一列簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波某時(shí)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(dòng)時(shí)，介質(zhì)中平衡位置平衡位置上方且向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(dòng)情況是的質(zhì)點(diǎn)所處位置及運(yùn)動(dòng)情況是A A、在其平衡位置下方且向上運(yùn)動(dòng)、在其平衡位置下方且向上運(yùn)動(dòng)B B、在其平衡位置上方且向下運(yùn)動(dòng)、在其平衡位置上方且向下運(yùn)動(dòng)C C、在其平衡位置上方且向上運(yùn)動(dòng)、在其平衡位置上方且向上運(yùn)動(dòng)D D、在其平衡位置上方且向下運(yùn)動(dòng)、在其平衡位置上方且向下運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)軸上傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在諧橫波在t=0t=0和和t=0.03st=0.03s時(shí)刻的波形圖，時(shí)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(shí)刻向時(shí)刻向y y軸正方向運(yùn)動(dòng)，軸正方向運(yùn)動(dòng)，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(shí)時(shí)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(jiǎn)諧橫波。軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。t=Ot=O時(shí)刻的波形如圖時(shí)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(shí)刻時(shí)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(dòng)方向向右的運(yùn)動(dòng)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(dòng)圖像與波的圖像有什么區(qū)別？問題：振動(dòng)圖像與波的圖像有什么區(qū)別？四、振動(dòng)圖象和波的圖象區(qū)別四、振動(dòng)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(dòng)圖像代表時(shí)間。振動(dòng)圖像代表時(shí)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(duì)象不同：、研究對(duì)象不同：振動(dòng)圖像研究一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。振動(dòng)圖像研究一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。波的圖像研究無數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)。波的圖像研究無數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)。3 3、圖象圖象隨時(shí)間的演變情況不同隨時(shí)間的演變情況不同0t / sx / m1 2 3 4 5 6 7 8910 11 12振動(dòng)圖像隨時(shí)間的演變振動(dòng)圖像是圖線的振動(dòng)圖像隨時(shí)間的演變振動(dòng)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(shí)間的演變?cè)瓐D象的形狀將沿波的圖像隨時(shí)間的演變?cè)瓐D象的形狀將沿橫坐標(biāo)方向整個(gè)地平移，而不是原圖象的橫坐標(biāo)方向整個(gè)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(dòng)方向的方法判斷質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向的方法不同不同AAx1
15、yx0 xtt10 x1y1t t1 1時(shí)刻時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)向向x x方向運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)A A在向在向y y方方向運(yùn)動(dòng)向運(yùn)動(dòng)例、關(guān)于振動(dòng)圖像和波的圖像以下正確的是例、關(guān)于振動(dòng)圖像和波的圖像以下正確的是A A、波的圖像反映出各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的、波的圖像反映出各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)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(shí)刻的位移時(shí)刻的位移C C、振動(dòng)圖像的橫軸是時(shí)間軸、振動(dòng)圖像的橫軸是時(shí)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(jiǎn)諧波例、如圖，為一簡(jiǎn)諧波t=0t=0時(shí)刻的波形圖，時(shí)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(shí)間內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)在此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖象。振動(dòng)圖象。X/mY/mAt/sX/m
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
