浙江省2018-2019版高中物理 第十二章 機械波 第2課時 波的圖象課件 新人教版選修3-4.ppt

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1、第2課時波的圖象,研究選考把握考情,知識點一橫波的圖象,基 礎 梳 理,1.用橫坐標x表示在波的傳播方向上各質點的__________，縱坐標y表示某時刻各質點偏離平衡位置的_____。規(guī)定位移向上時y取正值，向下時y取負值，在Oxy坐標平面內(nèi)，得到一系列坐標為(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，的點，這些點的集合就是這一時刻波的圖象。波的圖象有時也稱波形圖，簡稱波形。 2.如果波的圖象是__________，這樣的波叫做正弦波，也叫簡諧波。,平衡位置,位移,正弦曲線,要點1由波的圖象可獲取的信息 1.直接讀出該時刻各質點的位移，間接判斷回復力、加速度情況。 2.介質中各質點的振幅

2、。 3.已知波的傳播方向，可知質點的振動方向。常用方法有： (1)帶動法：后面質點依次重復前面質點的振動。 (2)上、下坡法：如圖1所示，沿波的傳播方向，“上坡”的質點向下振動，如D、E、F；“下坡”的質點向上振動，如A、B、C，簡稱“上坡下，下坡上”。,要 點 精 講,圖1,(3)同側法：如圖2所示，質點的振動方向與波的傳播方向在波的圖象的同一側。,圖2,4.已知質點的振動方向，可知波的傳播方向。 仍是上述幾種方法，只需將判定的程序倒過來。,A.此列波的振幅是0.1 m B.x15 cm處質點的位移是0.1 m C.若質點A的速度沿y軸正方向，則質點B的速度亦沿y軸正方向 D.質點A的加速度

3、為沿y軸負方向，而B、C的加速度沿y軸正方向,【例1】 關于如圖3所示的波形圖，下列說法中正確的是(),圖3,解析從波動圖象上可以直接讀出振幅、各質點離開平衡位置的位移，A正確，B錯誤；各質點加速度的方向總是指向平衡位置，D正確；由于A、B兩質點在此時刻都在同一“坡”上，根據(jù)“上、下坡”法可以判斷C正確。 答案ACD,規(guī)律總結由波的圖象可直接看出該時刻沿波的傳播方向上各質點的位移和各質點的振幅，可以判斷出各質點該時刻的加速度方向。利用波的傳播方向判斷任一質點的振動方向或利用任一質點的振動方向判斷波的傳播方向的方法很多，但只要正確理解并掌握其中的一至兩種，并能夠熟練應用即可。,2.波形平移法 在

4、已知波的傳播速度的情況下，由xvt可得經(jīng)t時間后波向前移動的距離x，把圖象沿傳播方向平移x即得到相對應的圖象。,要點2波的圖象的畫法 1.特殊點法 先找出兩點(平衡位置和波峰及波谷等特殊點)并確定其運動方向；然后確定經(jīng)t時間內(nèi)這兩點所達到的位置；最后按正弦規(guī)律畫出新的波形。,(1)指出這列波中質點振動的振幅是多少； (2)畫出再經(jīng)過0.125 s時的波形圖象。,【例2】 (2016杭州高二檢測)一列沿x軸正方向傳播的橫波在某一時刻的波形圖象如圖4所示，已知波的傳播速率是16 m/s。,圖4,解析(1)由圖象可以看出，質點振動的最大位移大小是10 cm，因此振幅是10 cm。 (2)再經(jīng)0.12

5、5 s波形沿x軸正方向移動的距離為xvt160.125 m2 m，所以再經(jīng)過0.125 s后的波形圖象如圖中的虛線所示。,答案(1)10 cm(2)見解析圖,知識點二波形圖與振動圖象的意義,1.波形圖表示介質中“__________”在“__________”的位移。 2.振動圖象表示介質中“__________”在“__________”的位移。,基 礎 梳 理,各個質點,某一時刻,某一質點,各個時刻,要 點 精 講,振動圖象與波的圖象的比較,【例3】 根據(jù)圖5甲、乙所示，分別判斷下列說法正確的是(),圖5,A.甲是振動圖象，乙是波動圖象 B.甲是波動圖象，乙是振動圖象 C.甲中A質點向下振

6、，乙中B時刻質點向下振 D.甲中A質點向上振，乙中B時刻質點向下振,解析波動圖象的橫坐標為波的傳播方向上各質點的平衡位置，振動圖象的橫坐標為時間，故A錯誤，B正確；甲中A質點被其左側的質點帶動向上振，乙中B時刻后位移由零變?yōu)樨撝担氏蛳抡?，所以C錯誤，D正確。 答案BD,規(guī)律總結振動圖象與波的圖象的區(qū)別： (1)波的圖象和振動圖象的本質不同：波的圖象描述的是介質中的“各個質點”在“某一時刻”離開平衡位置的位移；而振動圖象描述的是“一個質點”在“各個時刻”離開平衡位置的位移。 (2)坐標軸所表示的物理量不同：波的圖象中的橫軸x表示介質中各個振動質點的平衡位置，縱軸y表示各個振動質點在某時刻的位移

7、；振動圖象的橫軸t表示一個振動質點振動的時間，縱軸y表示這個質點振動時各個時刻的位移。,1.簡諧橫波某時刻的波形圖如圖6所示，由此圖可知(),A.若質點a向下運動，則波是從左向右傳播的 B.若質點b向上運動，則波是從左向右傳播的 C.若波從右向左傳播，則質點c向下運動 D.若波從右向左傳播，則質點d向上運動 答案BD,圖6,2.如圖7所示為一列橫波在某時刻的波形圖，若此時刻質點P正處于減速運動過程中，則此時刻(),A.質點Q和質點N均處于減速運動過程中 B.質點Q和質點N均處于加速運動過程中 C.質點Q處于減速運動過程中，質點N處于加速運動過程中 D.質點Q處于加速運動過程中，質點N處于減速運

8、動過程中,圖7,解析質點P減速運動，可知P正沿y軸正方向振動，根據(jù)“上下坡法”知，波向右傳播，則Q點沿y軸負方向振動，靠近平衡位置，N點沿y軸負方向振動，遠離平衡位置，可知Q點沿y軸負方向加速運動，N點沿y軸負方向減速運動，故D正確，A、B、C錯誤。 答案D,3.一列簡諧波在t0時刻的波形圖如圖8(a)所示，圖(b)表示該波傳播的介質中某質點此后一段時間內(nèi)的振動圖象，則(),圖8 A.若波沿x軸正方向傳播，(b)圖應為a點的振動圖象 B.若波沿x軸正方向傳播，(b)圖應為b點的振動圖象,C.若波沿x軸正方向傳播，(b)圖應為c點的振動圖象 D.若波沿x軸正方向傳播，(b)圖應為d點的振動圖象

9、解析在題圖(b)中，t0時刻質點在平衡位置且向y軸正方向運動，若波沿x軸正方向傳播，只有b點滿足此條件，選項B正確。 答案B,4.如圖9所示是一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t0時刻的波形圖，圖中質點P正沿y軸正方向運動，此波的傳播速度為v4 m/s，則(),圖9 A.此波沿x軸負方向傳播 B.質點P的振動周期為T1.0 s C.x1.0 m處質點做簡諧運動的表達式為y5cos (4t) cm D.x1.0 m處質點在02.5 s內(nèi)通過的路程為50 cm,解析因質點P正沿y軸正方向運動，由“上下坡法”知波沿x軸正方向傳播，A錯誤；由題圖知波長為4 m，由vT知各質點振動周期為T1.0 s，B正確；由題圖知x1.0 m 處質點做簡諧運動的表達式為y5cos(2t) cm，C錯誤；t2.5 s2.5T，所以x1.0 m處質點在02.5 s內(nèi)通過的路程為s2.54A50 cm，D正確。 答案 BD,