【三维设计】2013-2014学年高中物理选修3-4（课件+随堂基础巩固）：23波的图像（2份，含详解）

第 3 节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 第二章 知识点一 知识点二 考向二 考向一 随堂基础巩固 课时跟踪训练 考向三 * 返回 返回 返回 1.波的图像描述的是在波动中，一系列质点 在同一时刻相对于平衡位置的位移图像。 2．由波的图像可以直接得出各质点振动的 振幅、波长，该时刻各质点振动的位移及 加速度方向。 3．知道波的传播方向，可以判断各质点在 某时刻的振动(速度)方向；知道各质点在同一时刻的振动方向，也可判断出波的传播方向。 返回 [自学教材] 1．横波图像的画法 (1)建立坐标系：用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的 ，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的 。 平衡位置 位移 返回 (2)选取正方向：规定位移的方向 为正值， 为负值。 (3)描点：把某一时刻所有质点的 画在坐标系里。 (4)连线：用 把坐标系中各质点的位移坐标点连接起来就是这时的横波的图像。 向上 向下 位移 平滑曲线 返回 2．横波图像的物理意义 描述了离波源不同距离的各振动质点在某一时刻的位置。 3．横波图像的特点 简谐波的波形为 曲线。 正弦 返回 [重点诠释] 1．横波的图像的理解 (1)横波的图像是某一时刻介质中各个质点偏离平衡位置的位移情况。可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”。 (2)简谐波的图像是正(余)弦曲线，是最简单的一种波，各个质点振动的最大位移都相等。 返回 (3)横波的图像的周期性： 在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻质点的位移不同，则不同时刻波的图像不同。质点的振动位移做周期性变化，则波的图像也做周期性变化。经过一个周期，波的图像复原一次。 (4)横波的传播方向的双向性： 如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正向传播，也有可能沿x轴负向传播，具有双向性。 返回 2．横波的图像的画法 根据某时刻的波形图画出另一时刻波形图的方法： (1)特殊点法：取正弦波上的五个特殊点(三个平衡位置点，一个波峰点，一个波谷点)，先根据波传播的方向确定它们的振动方向，再判断Δt后各点运动到什么位置，最后连成曲线，即为另一时刻的波形图。适用于Δt＝neq \f(T,4)的情形。 (2)平移法：将原图像沿x轴方向即波传播的方向平移。根据波速和给定的时间，利用Δx＝vΔt，求出沿波的传播方向上移动的位移，将波进行平移。 返回 3．波的传播方向与质点振动方向的几种互判方法 (1)上下坡法： 沿波的传播方向看，“上坡”的点 向下运动，“下坡”的点向上运动， 简称“上坡下，下坡上”。如图2－3－1所示。 图2－3－1 返回 (2)带动法： 原理：先振动的质点带动邻近的后振动质点。 方法：在质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动。如图2－3－2所示。  图2－3－2 返回 (3)同侧法 在波的图像上的某一点，沿竖直 方向画出一个箭头表示质点运动方向， 并在同一点沿水平方向画一个箭头 表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧，如图2－3－3所示。若波向右传播，则P向下运动。 图2－3－3 返回 (4)微平移法： 原理：波向前传播，波形也向前平 移。 方法：作出经微小时间Δt后的波形， 就知道了各质点经过Δt时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了。如图2－3－4所示。 图2－3－4 图2－3－4 * 返回 1.简谐横波某时刻的波形图如图2－3－5 所示，由此图可知 (　　) A．若质点a向下运动，则波是从左 向右传播的 B．若质点b向上运动，则波是从左向右传播的 C．若波从右向左传播，则质点c向下运动 D．若波从右向左传播，则质点d向上运动 图2－3－5 返回 解析：方法一：“带动法” 若质点a向下运动，则质点a是由其右侧邻近质点带动的，波源位于右侧，波向左传播，故A错误，同理，B正确；若波从右向左传播，则质点c、d均应由其右侧邻近质点带动，其右侧质点位于c、d上方，所以质点