2020人教版高中物理选修3-4课件：12.2波的图像 (2份打包)

印度洋海啸造成了巨大灾难，人类必须建立预警机制，防止悲剧重演！ 复习提问： 1：什么是机械波？ 2：产生机械波的条件是什么？ 3：机械波的形成原因是 什么？ 4：机械波的传播特点是什么？ 5：机械波分哪二种？各有什么特点？ * 第二节、波的图象 ①知道波的图象，知道横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简谐波。 ②知道什么是波的图象，能在简谐波的图象中读出质点振动的振幅。 ③根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻和前一时刻的波的图象。 ④了解波的图象的物理意义。 我们可以用照象机把波的形状摄下来，就是按下快门瞬间各个质点离开各自平衡位置时的情形。我们就把这些质点连成曲线，就是该时刻的波的图象。 1.用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置 2.用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移 Y 位移 X 平衡位置 正方向 负方向 3.在XOY坐标平面上画出某时刻各质点偏离平衡位置的位移 4.波的图象的画法： 将某时刻各质点偏离平衡位置的位移矢量的末端用光滑的 曲线连接起来 Y 位移 X 平衡位置 O 表示介质中各质点在某一时刻偏离平衡位置的位移. 波的传播方向的双向性: 不指定波的传播方向,图象中波可能向x轴正向或负向传播. 周期性: 每经历一个(整数)周期,会出现完全相同的波形 确定波的图象变化的情况有两种方法： 一是描点作图法。 二是图象平移作图法。 从某种意义上讲，波的图象可以看作是“位移对空间的展开图”，即波的图象具有空间的周期性；同时每经过一个周期波就向前传播一个波长的距离，虽然不同时刻波的形状不同，但每隔一个周期又恢复原来的形状，所以波在时间上也具有周期性。 波具有空间周期性、时间周期性 * 横波的图象与形成横波的质点的分布形状相似，故波的图象又叫波形图或波形曲线。 横波的图象特点： 纵波的图象较为复杂,不再深入讨论。简谐波的图象是一条正弦或余弦曲线 * 波的图像是正弦曲线，这样的波叫做正弦波，也叫简谐波 波源做机械振动，介质中其他质点与波源振动情况完全一样，只是有滞后。 各质点的周期、振幅完全相同 λ y x 0 * 1. 两种图象的不同含义 (1) 横坐标轴和纵坐标轴的含义 (2) 图象中某一点所表示的含义 (3) 图象的整体含义 振动图象 波的图象 A A x /m t /s 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0.10 0.14 y /m x /m 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0.10 0.14 B B * ●振动图象 信息:波的图象变化 14 0 t / s x / m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 * ●振动图象 ●波的图象 t1时刻质点向－x方向运动 质点A在向＋y方向运动 波的图形、波的传播方向、某一介质质点的瞬时速度方向，这三者中已知任意两者，可以判定另一个。 （口诀为: 沿着波的传播方向,“上坡下，下坡上” ） x2 t2 x t t1 0 x1 A x1 y x 0 y1 A y2 * 例1、一列横波某时刻的波形图如图甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象。下列说法正确的是 A．若波沿x轴正方向传播，则图乙表示的是质点N的振动图象 B．若波沿x轴负方向传播，则图乙表示的是质点K的振动图象 C．若图乙表示的是质点L的振动图象，则波沿x轴正方向传播 D．若图乙表示的是质点M的振动图象，则波沿x轴负方向传播 C 【解析】 试题分析：图甲是波动图像，图乙是振动图像，若波沿x轴正方向传播，则N点的振动图像向下，故图乙不是N点的振动图像，选项A错误；若波沿x轴负方向传播，则K点由最大位置向下振动，故图乙不是表示质点K的振动图象，选项B错误；若图乙表示的是质点L的振动图象，说明L点向上振动，根据波的传播方向与质点的振动关系可知，波沿x轴正方向传播，选项C正确；M点位于负的最大位移处，它要向上运动，故图乙表示的不是质点M的振动图象，故选项D错误。 例2、如图甲表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图象，请你在图乙中作出这列简谐波在t＝0时刻的波形图(质点a画在坐标原点上，且设波沿x轴正向传播)。 解析：t＝0时刻质点a正处于平衡位置且沿＋y方向运动，经达正向最大位移处。又波沿x轴正方向传播，利用波形与振动方向关系的判断方法，得出t＝0时的波形图如图。 一、什么是波的图象