高中物理 第十二章 机械波 2 波的图象互动课堂学案 新人教版选修3-4.doc

2 波的图象互动课堂疏导引导1.波的图象（1）图象的建立 用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定在横波中位移方向向上时为正值，位移方向向下时为负值.把各个质点在某一时刻所在位置连成曲线，就得到该时刻的波的图象.（2）图象的特点波的图象并不是波实际运动的波形图，但某时刻横波的图象形状与波在该时刻的实际波形很相似，波形中的波峰对应波的图象中的位移正向最大值，波谷对应图象中位移负向最大值.波形中的平衡位置也对应图象中的平衡位置.简谐波的图象是正（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同.波的图象的周期性 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，波的图象不同.质点振动位移做周期性变化，则波的图象也做周期性变化，经过一个周期，波的图象复原一次.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，也有可能沿x轴负向. 注：波传播的周期性特点或由于传播方向不确定都能带来多解，在问题解决中一定要注意.2.怎样由波的传播方向确定质点的振动方向，由质点的振动方向确定波的传播方向（1）波源振动带动周围介质中的质点振动，在波的图象已知的前提下，由波的传播方向确定介质中质点的振动方向可采用：带动法：根据波的形成原理，利用靠近波源的点带动它邻近的、离波源稍远的点的道理，在需要判定振动方向的点p附近（不超过)图象上靠近波源一方找另一点p：若p在p上方，则p带动p向上运动；若p在p下方，则p带动p向下运动.微平移法：设经过一小段时间t，波形沿波的传播方向做微小移动，就知道各质点在t后到达的位置，运动方向也就知道.（2）在波的图象已知的前提下，由质点的振动方向确定波的传播方向常用“微平移法”：设经过一小段时间t（t），已知振动质点振动到某一位置，然后根据波形不变，画出通过该点新位置的波形，从而判断波的传播方向.3.波的图象和振动图象的比较振动图象波的图象研究对象一个振动质点沿波传播方向上若干质点坐标横轴表示时间，纵轴表示质点的位移横轴表示波线上各质点平衡位置，纵轴表示各质点对各自平衡位置的位移研究内容一个质点的位移随时间变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义图象表示一个质点在各个时刻的位移图象表示某时刻，波线上各质点的位移图象变化随时间延伸，图象形状不变，只是图象沿t轴延续随时间推移，图象整体沿波的传播方向平移一个完整正弦（余弦）图象所占横坐标距离表示一个周期t表示一个波长活学巧用1.图12-2-1所示是某波源振动一个周期形成的波动图象，下列说法正确的是（ ）图12-2-1a.若p是波源，开始时向上振动 b.若p是波源，q点将向上振动c.若p是波源，a已振动 d.若q是波源，p将向上振动解析：若p为波源，经一小段时间t后的图象如图12-2-2(a)所示，由图可知，波向右传播，各质点的起振方向都向下，a、b错；波从a传到q，传播距离为个波长，所用时间为，则a已振动了，c错误；若q为波源，经一小段时间t后的图象如图12-2-2(b)所示，由图可知，波向左传播，各质点的起振方向都向上，d正确.图12-2-2答案：d2.一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点相距4.2 m，b点在a点的右方，一列简谐波沿水平绳向右传播，波速为20 m/s，波长大于2 m.某时刻，b点达到波峰位置，而a点正处于平衡位置且向上运动，则这列波的周期可能是（ ）a.0.12 s b.0.28 s c.0.168 s d.0.84 s图12-2-3思路解析：如图12-2-3，a点向上运动，b点达到波峰且在a点的右方，满足这一条件的关系式为（n+）=4.2 m则.当n=0时，1=5.6 m;当n=1时，2=2.4 m.只有这两个数值能满足波长大于2 m的条件，由,解得t1=0.28 s,t2=0.12 s,选项a、b正确.答案：ab3.一列简谐波在t=0时刻的波形图如图12-2-4(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12-2-4a.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点的振动图象解析：在图（b）的振动图象中，t=0时刻质点在平衡位置并向y轴的正方向运动，而图(a)的波形图却表明在t=0时刻，质点b、d在平衡位置，而a、c不在平衡位置，故a、c选项不可能正确.若波沿x