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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(zhì)中各質(zhì)點的____________，縱坐標y表示某一時刻各個質(zhì)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(zhì)點的平衡位置x與各質(zhì)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(zhì)中各個質(zhì)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(zhì)中各質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)點的運動方向 可以由波的傳播方向判斷質(zhì)點的運動方向，也可以由質(zhì)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(zhì)點在任意時刻的位移。( ) (2)波的圖象表示質(zhì)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(zhì)點在某一時刻的位移。( ) (5)由波形圖可確定各質(zhì)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(zhì)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(zhì)點均向上 D．兩質(zhì)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(zhì)點此刻應向下運動，選項C錯誤；由(b)圖可判定B時刻質(zhì)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(zhì)點在該時刻的振動方向，由各個質(zhì)點的振動方向可確定出經(jīng)T/4后各個質(zhì)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(jīng)T/4后時刻的波的圖象。,課 內(nèi) 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(zhì)點的位移。②各質(zhì)點振動的振幅。,探究一 對波的圖象的理解,1．質(zhì)點運動的“定格” 波的圖象是某一時刻介質(zhì)
6、中各個質(zhì)點運動情況的“定格”?？梢詫⒉ǖ膱D象比喻為某一時刻對所有質(zhì)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(zhì)點振動的振幅都相等。 3．波的圖象的周期性 質(zhì)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(jīng)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(zhì)質(zhì)點振動的振幅。 (2)可確定任一質(zhì)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(guān)系，可確定任一質(zhì)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(zhì)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(guān)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)點的平衡位置。 (2)相同，均為質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(diào)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(zhì)點帶動后面的質(zhì)點，后面的質(zhì)點重復前面的質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)點運動方向的判斷方法,,圖1,2．同側(cè)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(zhì)點運動方向，并設(shè)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(cè)(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(zhì)點( ) A．它們的振幅相同 B．若波向右傳播，此時質(zhì)點B、C、D向下振動，質(zhì)點A、E、F向上振動 C．若波向左傳播，此時質(zhì)點A、E、F向上振動，質(zhì)點B、C、D向下振動 D．若波向右傳播，從此時算起，質(zhì)點B比C先回到平衡位置,ACD,解析：波中各質(zhì)點均做受迫振動，不考慮能量損耗，各質(zhì)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。,
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
