简谐振动与机械波第三节 波动图像.doc

第三节 波动图像1波形图:表示在波的传播方向上，媒质中大量质点在同一时刻相对平衡位置的位移的曲线。(1)对于简谐波来说，波的图象是按正弦曲线变化的。(2)波的图象表示某一时刻，各质点离开平衡位置的位移，而不是振动质点排列而形成的图案(由于横波质点的排列与波形相似，故误认为波的图象是质点的排列)。2物理意义 横轴为位置坐标轴，表示媒质中各质点处于平衡位置时的位置坐标(以0为原点) 纵轴为位移轴，表示媒质中各个质点相对于平衡位置的位移。波的图象可以直接得出的物理量：从图象可以直接读出振幅、波长。可求任一质点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向)。在波速方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向(后边的质点总是追随着前面的质点)。3与振动图线的区别振动图象波动图象研究对象单个振动质点沿波传播方向所有质点研究内容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 图线物理意义质点在各个时刻相对平衡位置的位移 某时刻各质点相对平衡位置的位移图线变化随时间推移图象延续，但已有形状不变随时间推移，图象沿传格方向平移例题分析：【例1】一列简谐横波的波速v16cm/s，沿x轴正方向传播。某一时刻波形图如图所示。试求： (1)该列波的周期T_，频率f_，波长_，振幅A_； (2)该时刻a、b、c、d、e质点的振动速度、加速度、位移方向? (3)在1.75s内，质点c运动的路程为_，波向前传播的距离x_，此时质点c的位移为_； (4)画出经过的波形图。(5)画出从t0时刻起各个质点的振动图象；【例2】如图所示，一列向右传播的简谐波，波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标为x0.96m，从图中状态开始计时，求： (1)P质点刚开始振动时，振动方向如何? (2)经过多长时间，P质点第一次达到波谷? 【例3】一列横波在x轴线上传播，在t10时和t20.5s时的波形图象如图所示， (1)这列波的传播速度多大? (2)若波速v68m/s，则波向哪个方向传播? (3)若波向左传播，且3Tt4T，则这列波的波速多大? 【例4】 如图7-15所示，甲为某一波动在t=1.0秒时刻的图象，乙为参与波动的某一质点的振动图象。(1)两图中AA、OC各表示什么物理量？量值各是多少？(2)说明两图中OAB段图线的意义。(3)画出再经过0.25秒后的波动图和振动图象。【例5】 如图7-20中实线为一列简谐波在时刻t1的图象，虚线是它在t2=(t1+0.5)秒时的图象。(1)求这列波可能的传播速度。(2)若3T(t2-t1)4T，如果图7-20是这列波在甲介质中向右传播的图象，求它在甲介质中的波速。如图7-20是这列波在乙介质中的向左传播的图象，求它在乙介质中的传播速度。(3)如果这列波在丙介质中的传播速度为V=74米/秒，问这列波向哪个方向传播？【例6】 一列简谐波沿x轴正方向传播，波源的频率f=5赫兹，振幅A=5厘米，波速大小为V=40厘米/秒。某时刻平衡位置横坐标x=-7.0厘米的质点刚好处在平衡位置，且振动方向沿y轴正方向。试在图7-21中画出此刻的波形(至少画两个波长)。作业3波的图象一、选择题(每小题5分,共48分)1.A如图所示为一列简谐波的图象,下列说法中正确的是()A.波一定沿x轴正方向传播B.波一定沿x轴负方向传播C.如果质点a正沿y轴正方向运动,则波沿x轴正方向传播D.如果质点a正沿y轴正方向运动,则波沿x轴负方向传播答案:C2.A如图所示是一列简谐波的图象,下列关于该图象的说法中,正确的是()A.这一定是一列横波的图象B.这可能是一列纵波的图象C.波中各个质点都一定在竖直方向振动D.波中各个质点可能在水平面内振动答案:BD3.A如图为一列横波在某一时刻的波形图象,若已知这列波向右传播,在这一时刻有()A.质点F正在沿y轴正方向运动B.质点C的速度为零,加速度也为零C.质点D和F的运动方向相同D.质点E和I的速度相同答案:AC4.A关于简谐波,下列说法正确的是()A.各质点振动的振幅都相同B.简谐波是振动质点在介质中的传播过程C.各质点振动的周期都与振源的振动周期相同D.简谐波是最基本最简单的波,其波形图象是一条正弦或余弦曲线答案:ACD5.A如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐波在某一时刻的图象下列说法中正确的是()A.该时刻a点和d点处的质点位移相同,速度方向相反B.该时刻b点和c点处的质点位移相同,速度方向也相同C.质点b比质点c先回到平衡位置D.质点a比质点d先回到平衡位置答案:AD6.B如图所示为一简谐波在某时刻的图象,已知质点a将比质点b先回到平衡位置,则下列说法中正确的是()A.波沿x轴正方向传播B.波沿x轴负方向传播C.质点a的速度正在增大D.质点b的速度正在增大答案:BC7.B如图所示,实线为简谐波在时刻t的图象,虚线为简谐波经t时间后的图象,则下列说法中正确的是()A.这列简谐波一定沿x轴正向传播B.这列简谐波一定沿x轴负向传播C.实线上的质点a经t时间后位于虚线上的a1,位置D.实线上的质点a经t时间后位于虚线上的a2位置答案:C8.B如图所示为一列横波在某一时刻的波形图,已知波向右传播,则下列叙述正确的是()A.经过一定时间,C点将运动到E点处B.M点和P点的振动情况时刻相同C.P点比M点先到达最低位置D.B、D两点的振动步调相反答案:D二、填空题(每空6分,共12分)9.B一列横波在某时刻的波形图如图所示若质点.此时向上运动,则波的传播方向_,若波向左传播,则此时振动方向向下的质点有_答案:-x方向；b和c三、作图与计算题(1012题各8分,13题16分,共40分)10.B如图所示为-列简谐横波在某时刻的波形图,作出前、后两个时刻的波的图象答案:图略11.C一列简谐波在t时刻的波形图如图所示若波沿x轴正方向传播,且波速为2ms,做出(t+3)s和(t-3)s两个时刻的波的图象答案:分别将波形向+x方向和-x方向平移6m,并将空缺部分的波形补上12.C一列水波由M点向N点传播,某时刻观察到M点处在波峰,N点处在平衡位置向上运动,且M、N之间只有一个波谷,请在图中做出M、N两点之间的波形图答案:图略13.C如图所示,实线为简谐波在t时刻的图线,虚线为波在