高中政治 第一單元 文化與生活綜合探究課件 新人教版必修3 (365)

1、2波的圖象波的圖象填一填練一練1.波的圖象的作法(見課本第27頁)建立坐標系用橫坐標x表示在波的傳播方向上各質點的平衡位置,縱坐標y表示某一時刻各質點偏離平衡位置的位移選取正方向選取質點振動的某一個方向為y軸正方向,x軸一般向右為正描點把某一時刻所有質點的位移畫在坐標系里連線用一條平滑的曲線把坐標系中各質點的位移坐標點連接起來填一填練一練2.波的圖象的特點(見課本第27頁)(1)波的圖象也稱波形圖,簡稱波形,如果波形是正弦(或余弦)曲線(如圖所示),這樣的波叫正弦波,也叫簡諧波。(2)介質中有正弦波傳播時,介質中的質點在做簡諧運動。3.波的圖象與振動圖象的區(qū)別(見課本第27頁)簡諧波與質點的振

2、動圖象都是正弦曲線,但它們的意義是不同的。波的圖象表示介質中的“各個質點”在“某一時刻”的位移,振動圖象則表示介質中“某個質點”在“各個時刻”的位移。填一填練一練關于波的圖象的物理意義,下列說法正確的是()A.表示某一時刻某一質點的位移B.表示各個時刻某一質點的位移C.表示某一時刻各個質點的位移D.表示各個時刻各個質點的位移解析:波的圖象表示的是介質中的各個質點在某一時刻離開各自的平衡位置的位移。故只有選項C正確。參考答案:C探究一探究二探究探究一對波的圖象的理解及應用對波的圖象的理解及應用問題導引問題導引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

3、么?探究一探究二探究一探究二名師精講名師精講1.波的圖象的理解(1)波的圖象是某一時刻介質中各個質點運動情況的“定格”?？梢詫⒉ǖ膱D象比喻為某一時刻對所有質點拍攝下的“集體照”。(2)簡諧波的圖象是正(余)弦曲線,是最簡單的一種波,各個質點振動的最大位移都相等。探究一探究二2.圖象的信息 知道一列波在某時刻的波形,如圖所示,能從這列波的波形中了解到波的傳播情況主要有以下幾點:(1)可以直接看出在該時刻沿傳播方向上各質點的位移。圖線上各點的縱坐標表示的是各質點在該時刻的位移。如圖中的M點的位移是2 cm。(2)可以直接看出在波的傳播過程中各質點的振幅A,即波的圖線上縱坐標最大值的絕對值,即A=4

4、 cm。(3)可以判斷出沿傳播方向上各質點在該時刻的加速度方向。(4)根據波的產生特點,若已知波的傳播方向,可確定各質點在該時刻的振動方向、速度大小的變化趨勢等。反之亦然。探究一探究二3.判斷質點振動方向或波傳播方向的方法(1)帶動法:先振動的質點帶動鄰近的后振動質點,在質點P靠近波源一方附近的圖象上另找一點P,若P在P點上方,則P向上運動,若P在下方,則P向下運動(如圖甲所示)。探究一探究二(2)上下坡法:沿波的傳播方向看去,“上坡”處的質點向下振動;“下坡”處的質點向上振動,簡稱“上坡下,下坡上”(如圖乙所示)。(3)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

5、設想在同一點沿水平方向畫一個箭頭表示波的傳播方向,那么這兩個箭頭總是在曲線的同側(如圖丙所示)。(4)微平移法:如圖丁所示,實線為t時刻的波形,作出微小時間 后的波形如虛線所示。由圖可見t時刻的質點由P1(或P2)位置經t后運動到P1(或P2)處,這樣就可以判斷質點的運動方向了。探究一探究二探究一探究二典例分析典例分析【例題1】 一列橫波沿直線傳播,某時刻的波形如圖所示,則:(1)此時質點A向y軸正方向運動,則此波向傳播。 (2)再經 質點A通過的路程是 cm,質點C的位移是cm。 探究一探究二解析:(1)法一微振動法或微平移法即假設各個質點同時發(fā)生一個微小時間的振動或波發(fā)生一微小平移。本題是

6、由某質點的振動來判斷波的傳播方向,故采用微振動法。設A發(fā)生一微小振動,運動到A點,同理在波的圖象上取一些點B、C、D,讓它們發(fā)生一微小振動,分別運動到B、C、D點,將A、B、C、D定性地用虛線連好并延伸,如圖甲所示,可見波是向右傳播的。甲 探究一探究二法二特殊點法選波峰中心P點作為參考點(一般選波峰的中心或波谷的中心為參考點)。從圖乙上可以看出,P已經到達波峰的位置,A正在向波峰運動,顯然,質點A的運動是滯后的,所以P為前面的質點,故P離波源O較近,所以波是向右傳播的。參考答案:(1)沿x軸正方向(2)40乙 探究一探究二變式訓練1某一時刻某簡諧橫波的圖象如圖所示,波的傳播方向為沿x軸正方向。

7、下列說法正確的是()A.質點A、D的振幅相等B.該時刻質點D正向下運動C.該時刻質點C、F的加速度為零D.該時刻質點B、E的速度大小和方向相同解析:簡諧波各質點的振幅都相等,選項A正確;根據帶動法可知,B應向上振動,D、E應向下振動,選項B正確,D錯誤;C、F分別位于負、正最大位移處,此時回復力最大,加速度也最大,選項C錯誤。參考答案:AB探究一探究二 參考答案:見解析 探究一探究二探究一探究二探究探究二振動圖象和波的圖象的比較振動圖象和波的圖象的比較問題導引問題導引一列波的圖象如圖甲,其中某一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?探究一探究

8、二探究一探究二名師精講名師精講振動圖象和波的圖象從形狀上看都是正弦曲線,但兩種圖象的物理意義、坐標中描述的物理量、研究的內容等方面有著本質的不同,現(xiàn)用圖表作如下比較:探究一探究二探究一探究二探究一探究二典例分析典例分析【例題2】 一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播,如圖甲是t=1 s時的波形,圖乙是波中某振動質點位移隨時間變化的振動圖象(兩圖用同一時間起點)。(1)圖乙可能是圖甲中哪個質點的振動圖象()A.x=0處的質點B.x=1 m處的質點C.x=2 m處的質點D.x=3 m處的質點探究一探究二(2)若波沿x軸正方向傳播,則圖乙可能是圖甲中哪個質點的振動圖象()A.x=0處的質點B.x=1 m處的

9、質點C.x=2 m處的質點D.x=3 m處的質點(3)設波沿x軸負方向傳播,畫出x=3 m處的質點的振動圖象。探究一探究二解析:由題圖乙可知,當t=1 s時,質點在平衡位置,正要沿y軸負方向運動,由題圖甲和波向x軸負方向傳播判斷 x=0處質點在平衡位置,且正沿y軸負方向運動。故選項A正確。(2)由題圖甲和波向x軸正方向傳播可判斷x=2 m處的質點在平衡位置,且正沿y軸負方向運動,故選項C正確。(3)在t=1 s時,x=3 m處的質點正在正向最大位移處,可得振動圖象如圖所示。參考答案:(1)A(2)C(3)見解析探究一探究二【例題3】 導學號如圖甲所示的y-x圖線表示一列簡諧波在沿x軸方向傳播時

10、的波形,若以圖甲所示情況為計時起點,那么圖乙所示y-t圖線表示的是()A.當這列波沿x軸正方向傳播時,是表示a質點的振動圖象B.當這列波沿x軸負方向傳播時,是表示a質點的振動圖象C.當這列波沿x軸正方向傳播時,是表示b質點的振動圖象D.當這列波沿x軸負方向傳播時,是表示b質點的振動圖象探究一探究二解析:根據波的傳播方向,確定質點的振動方向,進而畫出該點的振動圖象。如果這列波沿x軸正方向傳播,a點應向上運動,b點應向下運動,這樣振動圖象表示的是a質點的振動圖象;如果這列波沿x軸負方向傳播,a點應向下運動,b點應向上運動,振動圖象表示的是b質點的振動圖象,故A、D正確。參考答案:AD探究一探究二變

11、式訓練3根據圖甲、乙所示,判斷下列說法正確的是()A.甲是振動圖象,乙是波的圖象B.甲是波的圖象,乙是振動圖象C.甲中A質點向下振,乙中B時刻質點向下振D.甲中A質點向上振,乙中B時刻質點向下振探究一探究二解析:波的圖象的橫坐標為在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,故選項A錯誤,B正確;題圖甲中A質點被其左側的質點帶動向上振,題圖乙中B時刻后位移由零變?yōu)樨撝?故該時刻質點向下振,所以選項C錯誤,D正確。參考答案:BD1 2 3 4 51.關于波的圖象,下列說法中不正確的是()A.波的圖象反映的是某一時刻介質中各質點的位移情況B.若已知某一質點在某時刻的振動方向,則可以由波

12、的圖象判斷出波的傳播方向C.從波的圖象中能讀出質點的振幅和周期D.在不同時刻波的圖象有可能完全相同解析:由波的圖象的物理意義可知選項A正確;采用質點帶動法,可由波的圖象和質點振動方向判斷波的傳播方向,故選項B正確;由振動圖象可讀出振幅和周期,由波的圖象可讀出波長和振幅,所以選項C錯誤;根據波的圖象的重復性可知,相隔時間為周期整數(shù)倍的兩個時刻波形相同,故選項D正確。參考答案:C1 2 3 4 52.關于振動圖象和波的圖象,以下說法正確的是()A.波的圖象反映出很多質點在同一時刻的位移B.通過波的圖象可以找出任一質點在任一時刻的位移C.從振動圖象可以找出很多質點在任一時刻的位移D.兩種圖象的縱坐標

13、都表示質點離開平衡位置的位移解析:波的圖象表示的是連續(xù)介質中的各個質點在某一時刻的位移,A正確;通過波的圖象可以找出任一質點在某一時刻的位移,從振動圖象可以找出某一質點在各個時刻的位移,B、C錯誤,D正確。參考答案:AD1 2 3 4 53.一列波的波形如圖所示,波沿x軸正向傳播,就a、b、c、d四個質點而言,速度為正、加速度為負的質點是()A.bB.aC.dD.c解析:波向右傳播,則左側質點的振動形式會傳給右側相鄰的點,b點左側的點在b的下方,故b速度為負,加速度為負;a點位于平衡位置,a點左側的點在a的下方,故a速度為負,加速度為零;d點位于平衡位置,d點左側的點在d的上方,故d速度為正,加速度為零;c點左側的點在c的上方,故c速度為正,加速度為負;綜上所述D正確。參考答案:D1 2 3 4 54.一列簡諧橫波某時刻的波的圖象如圖所示,下列說法正確的是()A.波一定沿x軸正方向傳播B.a、b兩點振動速度方向相反C.質點a此時的速度方向可能沿y軸正向D.質點b此時的速度方向可能沿y軸正向解析:題中沒有明確波的傳播方向,所以波的速度方向不確定,可能沿x軸正向,也可能沿x軸負向,質點a、b的速度方向都可能沿y軸正向,故選項A錯誤,選項C、D正確;無論波沿什么方向傳播,a、b兩質點的運動方向一定相反,故選項B正確。參考答案:BCD1 2 3 4