波的圖象課件

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m1234567812.2波的圖象復(fù)習(xí)提問：

1：什么是機械波？

2：產(chǎn)生機械波的條件是什么？

3：機械波的形成原因是什么？

4：機械波的傳播特點是什么？

5：機械波分哪二種？各有什么特點？第一課時引入：機械波是機械振動在介質(zhì)里的傳播過程，從波源開始，隨著波的傳播，介質(zhì)中的大量質(zhì)點先后開始振動起來，雖然這些質(zhì)點只在平衡位置附近做重復(fù)波源的振動。但由于它們振動步調(diào)不一致，所以，在某一時刻介質(zhì)中各質(zhì)點對平衡位置的位移各不相同。

那么怎樣形象地描繪出波的運動情況呢？物理學(xué)中采用了波的圖象。Y位移一、波的圖象(1)建立直角坐標系：用橫坐標表示在波傳播方向上各質(zhì)點的平衡位置用縱坐標表示某時刻各質(zhì)點偏離平衡位置的位移X平衡位置正方向負方向１.波的圖象的畫法：（２）在XOY坐標平面上畫出某時刻各質(zhì)點偏離平衡位置的位移位移平衡位置YXO（３）將某時刻各質(zhì)點偏離平衡位置的位移矢量的末端用光滑的曲線連接起來二、波的圖象的物理意義1.波的圖象的物理意義：反映某時刻各個質(zhì)點偏離平衡位置的位移由波的圖象的畫法可以知道：對橫波而言圖象上各點就表示介質(zhì)中各質(zhì)點在空間的實際位置。所以橫波的圖象也就反映了某時刻介質(zhì)中各質(zhì)點在空間的實際分布情況。2.振動圖象的物理意義：反映某質(zhì)點不同時刻偏離平衡位置的位移由振動圖象的畫法可以知道：圖象上的點并不表示做簡諧運動的質(zhì)點在空間的實際位置。振動圖象的畫法YXO波的傳播方向OYt振動圖象的畫法------描點法T/4T/23T/4TOYt振動圖象的畫法------描點法T/4T/23T/4T返回波的圖象與振動圖象的區(qū)別

振動圖象波的圖象圖象研究對象振動質(zhì)點(單個)介質(zhì)各質(zhì)點(許多個)

物理意義某一質(zhì)點在不同時刻離開平衡位置的位移某一時刻各個質(zhì)點離

開平衡位置的位移坐標意義橫軸表質(zhì)點振動時間橫軸表各質(zhì)點的平衡

位置

圖線變化圖線只會隨著時間向后延伸，圖形不變

隨著時刻的選擇不

同,圖線會有變化(當

t=nT,波形相同)0xtT0xYλAy

/mx

/m123456780B0.10AVava:該時刻各個質(zhì)點的位移；b:各個質(zhì)點的振幅A;

c:能根據(jù)波的傳播方向判斷各質(zhì)點在該時刻的運動方向；３．由波的圖象可獲得的信息：五、波的圖象的應(yīng)用波的傳播方向、質(zhì)點的振動方向及波形圖三者知其二，而求其一。1：質(zhì)點帶動法YXO波的傳播方向

在判斷點P靠近波源一方的圖象上另找一點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。P法2：波的微移法x/cmBv0y/cmAD實線為一沿X軸正方向傳播的橫波，采用微小平移法，將波形向傳播的方向做微小的平移，如虛線所示，由于各質(zhì)點沿y方向振動，并且在虛線上，所以很容易判斷質(zhì)點的振動方向。0ACx/cm方法3(朝向波源)上下坡法0x/cmy/cmvABCDABCDABCDBAD0ACx/cmy/cm反過來如果知道質(zhì)點的振動情況，也可以求傳播方向和波形圖象方法4：同側(cè)法（原理）0x/cmy/cmvABCDABCDABCD在波的圖形上的某一點，做一與傳播方向平行的箭頭，并且在該箭頭的同一側(cè)，過該點，做一與X軸垂直的箭頭，則該箭頭的方向就是該質(zhì)點振動方向A：向下B：向上C：向下D：向下反過來如果知道質(zhì)點的振動情況，也可以求傳播方向和波形圖象B、C、D三個質(zhì)點中，先回到平衡位置1.如圖，為一簡諧波某一時刻的波形圖，若已知A點的振動方向向下，則這個波正向傳播，標出圖中B、D、E各質(zhì)點運動的速度方向，C、F兩質(zhì)點的速度怎樣？ACBFEDx/cmx/m0123456107-10-7D鞏固練習(xí)：左210-1-20.10.30.50.70.80.60.40.2Ax/my/cm例：如圖示：求：（１）波長（２）b質(zhì)點的振幅（３）若波向右傳播，a、b、c、d各質(zhì)點的振動方向（４）若波速為0.２m/s，則波的頻率為多少？（５）若波速為0.２m/s，且向左傳播，畫出再經(jīng)過７.5s的波形圖．并寫出此時Ｐ點的坐標．a(chǎn)bcdp

例:(課本P51)圖中的實線是一列簡諧波在某一時刻的波形曲線.經(jīng)0.5s后,其波形圖如圖中虛線所示.設(shè)該波的周期T大于0.5s.

a.如果波是向左傳播的,波速是多大?波的周期是多大?

b.如果波是向右傳播的,波速是多大?波的周期是多大?x/cmy/cmO12243648x/cmy/cmO12243648如該波的周期T小于0.5s.a.如果波是向左傳播的,波速是多大?波的周期是多大?

b.如果波是向右傳播的,波速是多大?波的周期是多大?c.

如果波速為132cm/s，則波是向左還是向右傳播？(一)已知波動圖象,畫出振動圖象

例1.沿x軸正方向傳播的簡諧波在t=0時刻的波形如圖所示，已知波速v=5m/s,試畫出平衡位置在x=10cm的質(zhì)點A的振動圖象．x/cmy/cm50-515510A

【解】波沿x軸正方向傳播→t=0時刻A點從平衡位置向正y方向振動．x/cmy/cm50-515510A0y/cm0.010.02t/s5-5【方法點撥】2.從波動圖中確定所求質(zhì)點的對應(yīng)時

刻的位置和運動方向．1.利用獲取的信息求出振動的周期.3.畫圖

注意波動圖與振動圖中的時間關(guān)系.

例2.一列簡諧橫波沿正x方向傳播,其速度為10cm/s，在t=1.5s時其波形圖如圖所示，在x=15cm處的質(zhì)點為B，試畫出質(zhì)點B的振動圖象．Bx/cm3020100-1010y/cm【答案】y/cmt/s0.51.5120-10101.如圖所示，甲圖為一列簡諧橫波在某時刻的波形圖，乙圖是這列波傳播介質(zhì)中某質(zhì)點此后一段時間內(nèi)的振動圖象，則A.若波沿x軸正方向傳播，圖乙為A質(zhì)點的振動圖象B.若波沿x軸正方向傳播，圖乙為B質(zhì)點的振動圖象C.若波沿x軸負方向傳播，圖乙為質(zhì)點C的振動圖象D.若波沿x軸負方向傳播，圖乙為質(zhì)點D的振動圖象BDy/cmt/s0.51.5120-55

例3.一簡諧波向正x傳播,在距波源O點為2m的質(zhì)點A的振動圖象如圖所示,該波的波速為2m/s，試作出t=2s時刻的波形圖象．

(二).已知振動圖象,畫出波動圖象【答案】y/cmx/m13240-55【方法點撥】2.從振動圖中確定質(zhì)點所求時刻的位置

和運動方向．1.利用獲取的信息求出波長.3.畫圖

注意波動圖與振動圖中的時間關(guān)系.

(07年高考.T15)一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播,波速v=4m/s.已知坐標原點(x=0)處質(zhì)點的振動圖象如圖a所示.在下列4幅圖中能夠正確表示t=0.15s時波形的圖是:y/mt/s0.100.10.20.30.40.50.6圖a體驗高考y/mx/m0.10-0.81.60.8y/mx/m0.10-0.81.60.8y/mx/m0.10-0.81.60.8y/mx/m0.10-0.81.60.8ABCD(A)

例4.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在傳播方向上相距3m的兩質(zhì)點P和Q的振動圖象,其實線是P點的振動圖象,虛線是Q點的振動圖象,若P質(zhì)點離波源比Q質(zhì)點近,則該波的最大波長為______m;若Q質(zhì)點離波源比P點近,則該波的最大波長是_______m．PQx/cmt/s

【解答】由圖可知t=0時刻,P在正向最大位移處,Q在平衡位置且向負向運動.若P質(zhì)點離波源近,則P、Q間波形如圖(3)所示,有3/4=3,=4m;若Q點離波源較近,則P、Q間波形如圖(4)所示,則有/4=3,=12m．PQv(3)PQv(4)10．一列簡諧橫波某時刻的波形如圖（甲）所示，該時刻開始計時，波上A質(zhì)點的振動圖像如圖（乙）所示，則（）

A．這列波沿x軸正方向傳播

B．這列波的波速是25m/s C．從該時刻起經(jīng)0.4s，A質(zhì)點通過的路程是16m D．從該時刻起，質(zhì)點P將比質(zhì)點Q先回到平衡位置BDM