高中物理 第二章 機械波 第3講 波的圖像課件 教科版選修34

預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義第第3講波的圖像講波的圖像預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義目標(biāo)定位1.知道什么是波的圖像，知道圖像中縱、橫坐標(biāo)各表示的物理量，能說出圖像中蘊含的信息.2.能區(qū)分振動圖像和波動圖像.3.根據(jù)某一時刻波的圖像和波的傳播方向能畫出下一時刻和前一時刻的波的圖像，并能指出圖像中各個質(zhì)點在該時刻的振動方向預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 一、橫波的圖像 1若以橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各質(zhì)點的_，縱坐標(biāo)y表示_各個質(zhì)點偏離平衡位置的位移，規(guī)定位移的方向向上為正值，向下為負(fù)值，則在xOy坐標(biāo)平面上，描出該時刻各質(zhì)點的位置(x，y)，用平滑曲線將各點連接起來，就得到這一時刻橫波的圖像波的圖像有時也稱為波形圖，簡稱波形 2正弦波：波形圖是_的波，又稱為正弦波平衡位置平衡位置 該時刻該時刻 正弦曲線正弦曲線 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 二、波的圖像與振動圖像的比較 1波的圖像表示波傳播時_在介質(zhì)中_的位置相對于平衡位置的位移 2振動圖像表示_振動的過程中，_相對于平衡位置的位移想一想為了區(qū)分波的圖像與振動圖像，你可以用什么形象來描述它們？答案波的圖像相當(dāng)于一群人的一張照片，振動圖像相當(dāng)于該群人中某個人的一段錄像.某一時刻某一時刻 各質(zhì)點各質(zhì)點 某一質(zhì)點某一質(zhì)點 各時刻各時刻 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義由波的圖像可獲取的信息 1直接讀出波長若已知波速，可計算出周期、頻率或已知周期、頻率可計算出波速 2直接讀出該時刻各質(zhì)點的位移，間接判斷回復(fù)力、加速度情況 3介質(zhì)中各質(zhì)點的振幅一、波的圖像的理解和應(yīng)用一、波的圖像的理解和應(yīng)用預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 4已知波的傳播方向，可知質(zhì)點的振動方向常用方法有：(1)帶動法：原理：先振動的質(zhì)點帶動鄰近的后振動質(zhì)點方法：在質(zhì)點P靠近波源一方附近的圖像上另找一點P，若P在P上方，則P向上運動，若P在P下方，則P向下運動如圖1所示預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義答案D預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義借題發(fā)揮由波的圖像可直接看出波長、該時刻沿波的傳播方向上各質(zhì)點的位移和各質(zhì)點的振幅，可以判斷出各質(zhì)點該時刻的加速度方向可以由波速計算周期、頻率或由周期、頻率計算波速，利用波的傳播方向判斷任一質(zhì)點的振動方向或利用任一質(zhì)點的振動方向判斷波的傳播方向預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 【例2】如圖5所示為一橫波在某一時刻的波形圖，已知D質(zhì)點此時的運動方向如圖所示，下列說法正確的是() 圖5A波向右傳播B此時A點的運動方向向下C質(zhì)點E與質(zhì)點D的運動方向相同D質(zhì)點C比質(zhì)點B先回到平衡位置預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義解析質(zhì)點D的運動方向向下，根據(jù)特殊點法，波源在右，所以波應(yīng)該向左傳播，則A質(zhì)點的運動方向向上E質(zhì)點運動方向向上，與D方向相反質(zhì)點C是直接向下運動的而B是先向上運動到最高點再向下運動，故C比B先回到平衡位置答案D預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義二、波的圖像的畫法二、波的圖像的畫法預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義借題發(fā)揮在已知波速的情況下，由公式xvt可得經(jīng)t時間后波向前移動的距離x，把波形平移x即可得t時間后的波形圖，注意，當(dāng)xkx0時，只需將波形沿波的傳播方向平移x0即可得t時間后的波形圖，這就是所謂的“去整留零平移法”當(dāng)然也可以采用“特殊點法”預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義三、振動圖像與波動圖像的比較三、振動圖像與波動圖像的比較預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義簡諧振動簡諧振動橫波橫波研究對象研究對象一個質(zhì)點一個質(zhì)點介質(zhì)中的各質(zhì)點介質(zhì)中的各質(zhì)點物理意義物理意義一個質(zhì)點在不同一個質(zhì)點在不同時刻的振動位移時刻的振動位移介質(zhì)中各質(zhì)點在同一時介質(zhì)中各質(zhì)點在同一時刻的振動位移刻的振動位移隨時間隨時間的變化的變化原有圖形不變，原有圖形不變，圖線隨時間而延圖線隨時間而延伸伸原有波形沿波的傳播方原有波形沿波的傳播方向平移向平移顯示的主要顯示的主要物理量物理量振幅和周期振幅和周期振幅和波長振幅和波長預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義答案B預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義借題發(fā)揮振動圖像與波的圖像的區(qū)別：(1)波的圖像和振動圖像是根本不同的，波的圖像描述的是介質(zhì)中的“各質(zhì)點”在“某一時刻”離開平衡位置的位移；而振動圖像描述的是“一個質(zhì)點”在“各個時刻”離開平衡位置的位移(2)坐標(biāo)軸所表示的物理量：波動圖像中的橫軸x表示介質(zhì)中各個振動質(zhì)點的平衡位置，縱軸y表示各個振動質(zhì)點在某時刻的位移；振動圖像的橫軸t表示一個振動質(zhì)點振動的時間，縱軸y表示這個質(zhì)點振動時各個不同時刻的位移