2013屆高考物理 核心要點突破系列 第10章第二節(jié)《波的圖象》課件 新人教版選修3-4

1、第二節(jié)波的圖象,課堂互動講練,隨堂達標自測,課時活頁訓練,第二節(jié)波的圖象,基礎知識梳理,核心要點突破,目標概覽 學習目標：1.理解波的圖象的意義，知道波的圖象的橫、縱坐標軸表示什么物理量，知道什么是簡諧波 2能在簡諧波的圖象中指出波長和質點振動的振幅 3已知波的傳播方向，能判斷各質點的振動方向，或已知振動方向會判斷波的傳播方向,重點難點：1.重點：波的圖象的意義和應用 2難點：對波的圖象的理解及與振動圖象的區(qū)別 學法指導：理解波的圖象，從波的產生和傳播體會質點振動和傳播方向的關系,基礎知識梳理,一、波的圖象 1波的圖象 用橫坐標x表示在波的傳播方向上各個質點的_，縱坐標y表示_各個質點偏離平衡

2、位置的位移，并規(guī)定在橫波中位移方向向上時為正值，位移方向向下時為負值把各個質點在某一時刻所在位置連成曲線，就得到該時刻的波的圖象,平衡位置,某一時刻,波的圖象也稱波形圖或波形曲線. 思考 波的圖象是否都能看作質點某一時刻在空間的分布？,2.波的圖象的物理意義 波的圖象表示了一列波在_沿波的傳播方向上，介質中的各個質點離開_的位移情況，這就是波的圖象所表示的物理意義 【思考提示】不能,某一時刻,平衡位置,二、簡諧波 1波源做_時，介質的各個質點隨著做_，所形成的波叫做簡諧波 2簡諧波的圖象是_曲線 3簡諧波是一種最基本、最簡單的波，其他的波可以看作是由若干簡諧波合成的所以其他波的圖象可利用簡諧波

3、來合成,簡諧運動,簡諧運動,正弦,核心要點突破,一、波的圖象中質點的振動方向與波的傳播方向的關系判定的常用方法 1質點帶動法 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上方，則P向上運動，若P在P下方，則P向下運動如圖1021.,圖1021,2微平移法 作出經微小時間t后的波形，就知道了各質點經過t時間到達的位置，從而就知道了振動方向，如圖1022甲所示，P點向下振動,圖1022,3上下坡法 沿波的傳播方向看，“上坡”的點向下運動，“下坡”的點向上運動，簡稱為“上坡 下振，下坡上振”如圖1022乙所示，A點上振，B點下振,4同側法 質點的振動方向與波的傳播方向在波的圖象的同一側，如圖

4、1023，波向右傳播，P點向下振動,圖1023,特別提醒 1不論是已知波的傳播方向還是波形中某一質點的振動方向，都可以從它們之間的關系，由一個方面判斷另一個方面 2方法較多，選擇適合自己的方法加以掌握即可,即時應用 1簡諧橫波的波形圖線如圖1024所示，由圖可知() A若質點A向下運動， 則波是向左傳播的 B若質點B向上運動， 則波是向左傳播的 C若波向右傳播，則質點C向下運動 D若波向左傳播，則質點D向下運動,圖1024,解析：選AC.若質點A向下運動，可將原波形向左平移一小段距離，即波向左傳播，選項A正確；同理，若質點B向上運動，平移波形可知波向右傳播，選項B錯誤若波向右傳播，將原波形向右

5、平移一小段距離，可知質點C向下運動，選項C正確；同理，若波向左傳播，平移波形可知質點D向上運動，選項D錯誤,二、由波的圖象可以明確以下幾點 知道了一列波在某時刻的波形圖象，如圖1025所示，能從這列波的圖象中了解到波的傳播情況主要有以下幾點： 1可以直接看出該時刻 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 各點在該時刻的位移如圖線 上的M點的位移是2 cm.,圖1025,2可以直接看出在波的傳播過程中介質各質點的振幅A.即波動圖線上縱坐標最大值的絕對值，圖中A4 cm. 3可以判斷出沿波傳播方向上各質點在該時刻的運動方向 4可以畫出另一時刻的波形圖 波由介質中的某一點傳播到另一點需

6、要一定的時間，即機械波在介質中是以一定的速率(通常稱波速)傳播在單位時間內某一波峰或波谷(密部或疏部)沿波的傳播方向移動的距離等于波速,如果已知一列簡諧波在t時刻的波形圖象及波的傳播方向，又知波速，就可以畫出經t后的波形圖象,三、振動圖象與波的圖象的比較,即時應用 2.根據(jù)圖1026所示的兩圖象，分別判斷它們屬于何種圖象() 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都是波動圖象 D都是振動圖象,圖1026,解析：選B.依圖象橫坐標軸所表示的物理意義來判斷，波動圖象橫坐標x表示在波的傳播方向上各個質點的平衡位置，振動圖象橫軸表示時間，因此，甲為波動圖象，乙為振動圖象,2平移

7、法 先求出在t時間內波傳播距離xvt(v為波速)，再將原波形沿波傳播方向平移x(若要畫tt時刻的波形圖，則需逆波傳播方向平移x)，然后將新波形“修補”使原有波形的區(qū)間充滿波形,即時應用 3. 圖1027 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1027所示，已知波的傳播速率是16 m/s. (1)指出這列波中質點振動的振幅是多少？ (2)畫出再經過 0.125 s時的波形圖象,解析：(1)由圖象可以看出，質點振動的最大位移是10 cm，因此質點振動的振幅是10 cm. (2)經0.125 s波形沿x軸正方向移動的距離為xvt160.125 m2 m，所以經過0.125 s后的波形圖象

8、如圖中的虛線所示,答案：(1)10 cm (2)如圖所示,課堂互動講練,一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形圖如圖1028所示，a、b、c為三個質點，a正向上運動由此可知(),圖1028,A該波沿x軸正方向傳播 Bc正向上運動 C該時刻以后，b比c先到達平衡位置 D該時刻以后，b比c先到達偏離平衡位置的最遠處 【解析】由波傳播的規(guī)律知，質點的振動是由先振動的質點帶動后振動的質點由題圖知a質點偏離平衡位置的位移方向，說明a質點左側質點先于a質點振動，波是沿x軸正方向傳播的，選項A正確,質點c和質點a之間有一波谷，質點c振動方向與質點a振動方向相反，質點c向下運動，故選項B錯誤b質點正向著平衡位

9、置運動，故b比c先到達平衡位置，選項C正確，c比b先到達偏離平衡位置的最遠處，選項D是錯誤的 【答案】AC 【思維升華】解決這類題目的關鍵是：根據(jù)已知質點的振動方向，首先要確定波的傳播方向，再根據(jù)波的傳播方向來確定各個質點的振動方向在確定質點的振動方向時可用帶動法、上下坡法、同側法等，但最根本的是帶動法本題運用同側法會更為簡捷,如圖1029所示是一列橫波某時刻t0的波形圖，試根據(jù)波形圖回答下列問題： (1)該時刻加速度最大的質點有哪幾個？ (2)速度最大的質點有哪幾個？ (3)振動方向相同的質點有哪些？這些點的分布有什么規(guī)律？ (4)如果這列波沿x軸負方向傳播，質點3受到的合外力方向如何？速度怎樣變化？,圖1029,【解析】(1)加速度最大的質點一定是位移最大的質點，所以該時刻質點2、6、10、14的加速度最大，但方向不相同 (2)該波是簡諧波，質點做簡諧運動，因此處在平衡位置的質點速度最大，分別是0、4、8、12、16質點 (3)該時刻具有相同振動方向的質點是0、1、7、8、9、15、16.與上述質點振動方向相反的質點是：3、4、5、11、12、13.其規(guī)律是：從波形圖上看相同增減性的單調區(qū)間上各質點的振動方向相同，相鄰的單調區(qū)間上振動方向相反,(4)如果該波沿x軸負方向傳播，則質點3的速度方向向下，因為位移方向是y軸正方向，其加速度方向沿y軸負方向，