河北地区高中物理第十二章机械波12.2波的图象2学案无解答新人教选修.docx

12.2 波的图象目标定位 1.知道什么是波的图象，知道纵、横坐标各表示什么物理量，能在图象中读出质点振动的振幅.2.能区别振动图象和波动图象.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，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向一、横波的图象用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的 ，纵坐标y表示某时刻各质点偏离平衡位置的 规定位移向上时y取正值，向下时y取负值，在Oxy坐标平面内，得到一系列坐标为(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，的点，这些点的集合就是这一时刻波的图象波的图象有时也称波形图，简称波形二、正弦波如果波的图象是 ，这样的波叫做正弦波，也叫简谐波三、波形图与振动图象的意义1波形图表示介质中“ ”在“ ”的位移2振动图象表示介质中“ ”在“ ”的位移想一想 为了区分波的图象与振动图象，你可以用什么形象来描述它们？一、波的图象的理解和应用 由波的图象可获取的信息1直接读出该时刻各质点的位移，间接判断回复力、加速度情况2介质中各质点的振幅3已知波的传播方向，可知质点的振动方向常用方法有：(1)带动法：后面质点依次重复前面质点的振动(如第1讲所述)(2)上、下坡法：如图1221所示，沿波的传播方向，“上坡”的质点向下振动，如D、E、F；“下坡”的质点向上振动，如A、B、C，简称“上坡下，下坡上”图1221(3)同侧法：质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧图12224已知质点的振动方向，可知波的传播方向仍是上述几种方法，只需将判定的程序倒过来，“反其道而行之”图1223【例1】 关于如图1223所示的波形图，下列说法中正确的是( )A此列波的振幅是0.1 mB x15 cm处质点的位移是0.1 mC若质点A的速度沿y轴正方向，则质点B的速度亦沿y轴正方向D质点A的加速度为沿y轴负方向，而B、C的加速度沿y轴正方向借题发挥 由波的图象可直接看出该时刻沿波的传播方向上各质点的位移和各质点的振幅，可以判断出各质点该时刻的加速度方向利用波的传播方向判断任一质点的振动方向或利用任一质点的振动方向判断波的传播方向的方法很多，但只要正确理解并掌握其中的一至两种，并能够熟练应用即可图1224针对训练 如图1224是一列简谐波某一时刻波的图象，下列说法正确的是( )A波一定沿x轴正方向传播Ba、b两个质点的振动速度方向相反C若a点此时的速度方向沿y轴正向，那么波的传播方向是沿x轴的正方向D若波沿x轴的负向传播，则b质点的振动速度方向沿y轴的负方向二、波的图象的画法1特殊点法先找出两点(平衡位置和波峰及波谷特殊点)并确定其运动方向；然后确定经t时间内这两点所达到的位置；最后按正弦规律画出新的波形该法适用于tn(n1,2,3)的情况2波形平移法在已知波的传播速度的情况下，由xvt可得经t时间后波向前移动的距离x，把图象沿传播方向平移x即得到相对应的图象【例2】 某一简图1225谐横波在t0时刻的波形图如图1225所示若波向右传播，画出后和前两个时刻的波的图象借题发挥 本题我们采用了“平移法”，在已知波速的情况下，由公式xvt可得经t时间后波向前移动的距离x，把波形平移x即可得t时间后的波形图，注意，当xkx0时，只需将波形沿波的传播方向平移x0即可得t时间后的波形图，这就是所谓的“去整留零平移法”当然也可以采用“特殊点法”三、振动图象与波动图象的比较简谐振动横波图象续表坐标横坐标时间介质中各质点的平衡位置纵坐标质点的振动位移各质点在同一时刻的振动位移研究对象一个质点介质中的大量质点物理意义一个质点在不同时刻的振动位移介质中各质点在同一时刻的振动位移随时间的变化原有图形不变，图线随时间而延伸原有波形沿波的传播方向平移显示的主要物理量振幅和周期振幅和波长(下节学)【例3】 根据图1226甲、乙所示，分别判断下列说法正确的是( )图1226A甲是振动图象，乙是波动图象B甲是波动图象，乙是振动图象C甲中A质点向下振，乙中B时刻质点向下振D甲中A质点向上振，乙中B时刻质点向下振借题发挥 振动图象与波的图象的区别：(1)波的图象和振动图象是根本不同的，波的图象描述的是介质中的“各质点”在“某一时刻”离开平衡位置的位移；而振动图象描述的是“一个质点”在“各个时刻”离开平衡位置的位移(2)坐标轴所表示的物理量：波动图象中的横轴x表示介质中各个振动质点的平衡位置，纵轴y表示各个振动质点在某时刻的位移；振动图象的横轴t表示一个振动质点振动的时间，纵轴y表示这个质点振动时各个不同时刻的位移.质点的振动方向与波传播方向的关系 图12271简谐横波某时刻的波形图线如图1227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向上运动波的图象的理解2(2014安徽理综，16)一简谐横波沿x轴正向传播，图1228甲是t0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是( )图1228A0.5 m B1.5 m C2.5 m D3.5 m波的图象的画法图12293一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图1229所示，已知波的传播速率是16 m/s.(1)指出这列波中质点振动的振幅是多少；(2)画出再经过0.125 s时的波形图象振动图象与波动图象的关系4一列简谐波在t0时刻的波形图如图12210(a)所示，图(b)表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图象，则( )图12210A若波沿x轴正方向传播，(b)图应为a点的振动图象B若波沿x轴正方向传播，(b)图应为b点的振动图象C若波沿x轴正方向传播，(b)图应为c点的振动图象D若波沿x轴正方向传播，(b)图应为d点的振动图象题组一 质点的振动方向与波传播方向的关系1下列图中正确的波形图是( )2如图12211所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是( )图12211A波向左传播，质点B向下振动，质点C向上振动B波向右传播，质点B向上振动，质点C向下振动C波向左传播，质点B向上振动，质点C向上振动D波向右传播，质点B向下振动，质点C向下振动3.图12212一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图12212所示P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是( )Av变小，a变大 Bv变小，a变小Cv变大，a变大 Dv变大，a变小4一列在竖直方向上振动的简谐波沿水平的x轴正方向传播，振幅为20 cm，周期为4102 s现沿x轴任意取五个相邻的点P1、P2、P3、P4、P5，它们在某一时刻离开平衡位置的位移都向上，大小都为10 cm.则在此时刻，P1、P2、P3、P4四点可能的运动方向是( )AP1向下，P2向上，P3向下，P4向上BP1向上，P2向下，P3向上，P4向下CP1向下，P2向下，P3向上，P4向上DP1向上，P2向上，P3向上，P4向上题组二 波的图象的理解5关于波的图象的物理意义，下列说法正确的是( )A表示某一时刻某一质点的位移B表示各个时刻某一质点的位移C表示某一时刻各个质点的位移D表示各个时刻各个质点的位移6如图12213所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，传播方向向左，则此时刻有( )图12213A各质点的位移都为5 cmBx2 m处的质点速度沿y轴正方向Cx4 m处的质点加速度方向为正方向Dx8 m处质点速度为正的最大值7.图12214简谐横波某时刻波形图如图12214所示a为介质中的一个质点，由图象可知( )A质点a加速度方向一定沿y轴负方向B质点a的速度方向一定沿y轴负方向C经过半个周期，质点a的位移一定为负值D经过半个周期，质点a通过的路程一定为2A图122158如图12215所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示则( )A该波向左传播B质点B和D的运动方向相同C质点C比质点B先回到平衡位置D此时质点F和H的加速度相同E此时刻E点的位移为零题组三 振动图象与波的图象的关系9关于振动图象和波的图象，下列说法正确的是( )A波的图象反映的是很多质点在同一时刻的位移B通过波的图象可以找出任一质点在任一时刻的位移C它们的横坐标都表示时间D它们的纵坐标都表示质点的位移10如图12216所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是t1 s时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点)，则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线( )图12216Ax0处的质点 Bx1 m处的质点Cx2 m处的质点 Dx3 m处的质点11取向上为质点振动的正方向，得到如图12217所示的两个图象，则图线上A、B两点的运动方向是( )图12217AA点向下 BA点向上 CB点向下 DB点向上题组四 波的图象的画法12如图12218所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实