高中物理 第二章 机械波 第3讲 波的图像课件 教科版选修34.ppt

第3讲波的图像 目标定位 1 知道什么是波的图像 知道图像中纵 横坐标各表示的物理量 能说出图像中蕴含的信息 2 能区分振动图像和波动图像 3 根据某一时刻波的图像和波的传播方向能画出下一时刻和前一时刻的波的图像 并能指出图像中各个质点在该时刻的振动方向 一 横波的图像1 若以横坐标x表示在波的传播方向上各质点的 纵坐标y表示 各个质点偏离平衡位置的位移 规定位移的方向向上为正值 向下为负值 则在xoy坐标平面上 描出该时刻各质点的位置 x y 用平滑曲线将各点连接起来 就得到这一时刻横波的图像 波的图像有时也称为波形图 简称波形 2 正弦波 波形图是 的波 又称为正弦波 平衡位置 该时刻 正弦曲线 二 波的图像与振动图像的比较1 波的图像表示波传播时 在介质中 的位置相对于平衡位置的位移 2 振动图像表示 振动的过程中 相对于平衡位置的位移 想一想为了区分波的图像与振动图像 你可以用什么形象来描述它们 答案波的图像相当于一群人的一张照片 振动图像相当于该群人中某个人的一段录像 某一时刻 各质点 某一质点 各时刻 由波的图像可获取的信息1 直接读出波长 若已知波速 可计算出周期 频率 或已知周期 频率可计算出波速 2 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 3 介质中各质点的振幅 一 波的图像的理解和应用 4 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 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1所示 答案d 借题发挥由波的图像可直接看出波长 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 可以由波速计算周期 频率或由周期 频率计算波速 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 例2 如图5所示为一横波在某一时刻的波形图 已知d质点此时的运动方向如图所示 下列说法正确的是 图5a 波向右传播b 此时a点的运动方向向下c 质点e与质点d的运动方向相同d 质点c比质点b先回到平衡位置 解析质点d的运动方向向下 根据特殊点法 波源在右 所以波应该向左传播 则a质点的运动方向向上 e质点运动方向向上 与d方向相反 质点c是直接向下运动的 而b是先向上运动到最高点再向下运动 故c比b先回到平衡位置 答案d 二 波的图像的画法 借题发挥在已知波速的情况下 由公式 x v t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 x k x0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 振动图像与波动图像的比较 答案b 借题发挥振动图像与波的图像的区别 1 波的图像和振动图像是根本不同的 波的图像描述的是介质中的 各质点 在 某一时刻 离开平衡位置的位移 而振动图像描述的是 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 波动图像中的横轴x表示介质中各个振动质