辽宁省大连市高中物理 第十二章 机械波 12.2 波的图象课件 新人教版选修34.ppt

想一想 1 机械波的形成原因是什么 由于介质之间存在着相互作用力 作为波源的质点就带动周围质点振动 波源周围的质点获得能量后 再带动邻近质点振动 2 机械波的传播特点是什么 机械波在介质中传播时 介质中的质点只是在各自的平衡位置附近振动 并不随波的传播而迁移 它向前传播的是振动的形式和振动的能量 各质点在振动时有时间上的先后 3 机械波的分类及特点是什么 机械波分为横波和纵波 质点振动方向跟波的传播方向垂直的波叫横波 质点振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波 叫纵波 4 振动图象的横坐标表示的是什么 纵坐标表示的是什么 横坐标 振动时间t 纵坐标 振子相对于平衡位置的位移 简谐运动的振动图象 5 用什么方法得到的运动图象 频闪照片法描图记录法 机械波在传播过程中 介质中的大量质点都在平衡位置附近重复波源的振动 但由于他们振动步调不一致 所以在某一时刻介质中国各质点对平衡位置的位移各不相同 为了从总体上形象地描绘出波的运动情况 可以应用图象的方法 第二节波的图象 1 能够通过描点的方法作出波的图象 理解波的图象的物理意义 2 知道什么是简谐波3 通过图象描述横波 加强利用图象分析问题的能力 知识与能力 1 通过实验和课件完成由感性到理性的认识 培养观察能力和分析能力 2 通过对波的图象和振动图象的分析比较 提高学生的比较 分析和观察问题的能力 培养学生的逻辑思维能力 过程与方法 1 有参与实验总结规律的热情 从而能更方便的解决实际问题 2 培养学生善于区分事物的能力和抽象思维能力 情感 态度与价值观 教学重点 波的图象的得出和图象的物理含义 教学难点 波动图象和振动图象的区别 一 波的图象二 波的图象的物理意义三 波的图象与振动图象的区别 一 波的图象 在平面直角坐标系中 要画出波的图象 横 纵坐标各表示什么物理量 怎样得到波的图象 在平面直角坐标系中 横坐标 表示在波的传播方向上各质点的平衡位置纵坐标 表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移 纵坐标和横坐标都是同一时刻的空间坐标 连接各位移矢量的末端所得到的平滑曲线就形成了波的图象 本图中规定位移的方向向上为正方向 甲横波的图象乙绳上的横波 横波的图象与波的形状有何区别 横波的图象与波的形状相似 但本质不同 波的图象是一种数学函数图像 它的长短 高低取决于坐标尺度的选取 波的形状不会因坐标尺度的选取不同而改变 纵波的图象和纵波的形状不存在形似 波形图并不反映实际的波的形状 简谐波 波形图象是正弦曲线或余弦曲线的波叫正弦波 也叫简谐波 简谐波的波源做的是简谐振动 出现正 余弦两种曲线是由于所选计时起点不同 以平衡位置开始计时 得到的是正弦曲线 如果以物体在最大位移处开始计时 则得到的是余弦曲线 二 波的图象的物理意义 波的图象表示了怎样的物理意义 波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻偏离各自平衡位置的情况 从波的图象上可获取哪些物理信息 a 可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移 方法是 找到图线上各点的纵坐标 则该纵坐标的值表示的是各点在该时刻的位移 b 可以看出在波的传播过程中介质中各质点的振幅a 方法是 波动图线上纵坐标最大值的绝对值就是介质中各质点的振幅 c 已知波的传播方向 确定质点振动的方向 微平移法 根据波的传播方向 作出经微小时间 t后的波形 只需将整个波形沿波的传播方向作微小的平移 据新波形可知 t时间后该质点的新位置 从而可以确定该质点此刻的振动方向 d 已知质点振动的方向 确定波的传播方向 微平移法 根据质点振动的方向 作出经微小时间 t后的波形 只需将整个波形作微小的平移 据新波形的位置确定波的传播方向 三 波的图象与振动图象的区别 振动图象 波的图象 振动图象 波动图象 项目 图象 研究对象 一个振动质点 所有振动质点 研究内容 一质点的位移随时间的变化规律 某时刻所有质点的空间分布规律 物理意义 反映一个质点在各个时刻的位移 反映某一时刻各个质点的位移 周期性 横轴上一段完整曲线的距离表示一个周期t 横轴上一段完整曲线的距离表示一个波长 运动特点 简谐运动 单个质点 简谐运动整体 匀速直线运动 由图直接读出 振幅a 波长 振幅a 周期t 连接各位移矢量的末端所得到的平滑曲线就形成了波的图象 波形图象是正弦曲线或余弦曲线的波叫正弦波 也叫简谐波 波的图象如何画出 简谐波 波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻偏离各自平衡位置的位移 振幅波长任一点的位移已知波的传播方向判断任一点的振动方向已知质点的振动方向判断波的传播方向 图象的物理意义 从图象上获取的物理信息及图象的应用 振动图象描述同一质点在不同时刻的位移波动图象描述不同质点在同一时刻的位移 振动图象与波动图象的区别 1 如图所示 一列机械波沿x轴传播 波速为16m s 某时刻的图象如图 由图象可知 d a 这列波波长为16mb 这列波传播8m需2s时间c x 4m处质点的振幅为0d x 6m处质点将向y轴正方向运动 2 如图所示为一列向右传播的简谐波的波形图 求 图中a b c d e各质点的振动情况 a 振动向下b 振动向上c 振动向上d 振动向下e 振动向下 3 如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图试求出波形图上a b c d四个质点的振动方向 如果这列波是向左传播的 则这四个质点的振动方向又如何 4 如图所示为简谐波在某一时刻的波形图 已知此时质点a正向上运动 由此可断定 a 向右传播 且此时质点b正向上运动b 向右传播 且此时质点c正向下运动c 向左传播 且此时质点d正向上运动d 向左传播 且此时质点e正向下运动 c 5 一列波沿水平方向传播 某时刻的波形如图所示 则图中a b c d四点在此时刻具有相同运动方向的是 a a和cb b和cc a和dd b和d bc 6 根据图所列的两图形 分别判断它们属于何种图形 a 甲是振动图形 乙是波动图形b 甲是波动图形 乙是振动图形c 都是波动