第二節(jié)波的圖像

第二節(jié)波的圖像第一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四波的圖像波的圖像表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移。y0x橫坐標(biāo)x表示波在傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置縱坐標(biāo)y表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移第二頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四波的圖像與振動(dòng)圖像的區(qū)別波的圖像振動(dòng)圖像橫坐標(biāo)表示波在傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置橫坐標(biāo)表示時(shí)間縱坐標(biāo)表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移縱坐標(biāo)表示振動(dòng)點(diǎn)在某一時(shí)刻偏離平衡位置的位移描述波的傳播方向上各個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況描述一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況波的圖像隨時(shí)間改變振動(dòng)圖像不隨時(shí)間改變波的圖像與振動(dòng)圖像是完全不同的二種圖象。第三頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四波的圖像的應(yīng)用已知波的傳播方向，求某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向y0xv以波傳播的方向?yàn)楹?，則某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)結(jié)果是使它偏離平衡位置的位移朝著它前面的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移改變。A點(diǎn)的前面是A’點(diǎn)，所以A點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)AA’B點(diǎn)的前面是B’點(diǎn)，所以B點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)BB’C點(diǎn)的前面是C’點(diǎn)，所以C點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)CC’第四頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四波的圖像的應(yīng)用已知波的傳播方向和波速，根據(jù)某一時(shí)刻波的圖像求任一時(shí)刻波的圖像vy0x已知波在t時(shí)刻的圖像則使波的圖像沿波的傳播方向移動(dòng)vΔt的距離，就得到了t+Δt時(shí)刻波的圖像。波在t時(shí)刻的圖像波在t+Δt時(shí)刻的圖像vΔt第五頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四波的圖像a點(diǎn)a：處于峰值處偏離平衡位置的位移最大速度為0加速度的值最大c點(diǎn)c：處于平衡位置偏離平衡位置的位移最小速度的值最大加速度為0b點(diǎn)b：速度方向向上加速度方向向下做減速運(yùn)動(dòng)d點(diǎn)d：速度方向向上加速度方向向上做加速運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的加速度方向總是指向平衡位置y0xV第六頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn)1.橫波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)系.

已知波的傳播方向，判斷某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，或反過來由某一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向判斷波的傳播方向，方法互逆，主要有兩種：第七頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn)(1)波形平移法：將原波形(圖7-4-1中實(shí)線)沿波的傳播方向平移/4(圖7-4-1中虛線)，則某一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向就由實(shí)線上的位置指向虛線上對(duì)應(yīng)位置的方向，圖中A、B、C各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向如圖所示:圖7-4-1第八頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn)(2)“上下坡法”：沿著波的傳播方向走波形狀“山路”，從“谷”到“峰”的上坡階段上各點(diǎn)都是向下運(yùn)動(dòng)的，從“峰”到“谷”的下坡階段上各點(diǎn)都是向上運(yùn)動(dòng)的，即“上坡下，下坡上”，圖中A、B點(diǎn)即為“下坡上”；C點(diǎn)為“上坡下”.

其中方法(1)有助理解，方法(2)簡捷.第九頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn)2.已知波速v和某一時(shí)刻波形，畫出再經(jīng)△t時(shí)間的波形圖，方法有二：

(1)平移法：先算出經(jīng)△t時(shí)間波傳播的距離△x=v·△t，再把波形沿波的傳播方向平移△x即可.因?yàn)椴▌?dòng)圖像的重復(fù)性，若已知波長，則波形平移n時(shí)波形不變，當(dāng)△x=n+x時(shí)，可采取去整(n留0(x)的方法，只需平移x即可.第十頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn)3.已知振幅A和周期T，求振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在△t時(shí)間內(nèi)的路程和位移求振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)△t時(shí)間內(nèi)的路程和位移，由于牽涉質(zhì)點(diǎn)的初始狀態(tài)，需用正弦函數(shù)，較復(fù)雜；但△t若為半周期T/2的整數(shù)倍則很容易.

在半周期內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的路程為2A，若△t=n·T/2，n=1,2,3……則路程s=2A·n，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的初始位移(相對(duì)平衡位置)為x0時(shí)，經(jīng)T/2的奇數(shù)倍時(shí)位移為-x0，經(jīng)T/2的偶數(shù)倍時(shí)位移仍為x0.第十一頁，共十三頁，編輯于2023年，星期四要點(diǎn)·疑點(diǎn)·考點(diǎn)

(2)特殊點(diǎn)方法：在波形上找兩特殊點(diǎn)，如過平衡位置的點(diǎn)和與它們相鄰的峰(谷)點(diǎn)，先確定這兩點(diǎn)的振動(dòng)方向，再將Δt換算為nT+xT，其中n為正整數(shù)，T為周期，x為真分?jǐn)?shù).由于經(jīng)nT波形不變，