人教版选修3－4 12.2 波的图象 课件（28张）.ppt

12 2波的图象 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 平衡位置 位移 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 正弦曲线 各个质点 某一时刻 某一质点 各个时刻 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 答案波的图象相当于一群人的一张照片 振动图象相当于该群人中某个人的一段录像 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 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 4 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 例1 关于如图所示的波形图 下列说法中正确的是 a 此列波的振幅是0 1mb x 15cm处质点的位移是0 1mc 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 图12 2 3 答案acd 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 针对训练如图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b a 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 解析x轴是表示在波传播方向上的一系列质点的平衡位置 但x轴指向不表示波的传播方向 故a错 根据 坡形 法 无论波向左还是向右传播 a b都处于不同 坡区 即当a处于下坡路时 b为上坡路 所以两者振动速度方向相反 故b正确 同理可判断c正确 d错误 答案bc 2 波形平移法在已知波的传播速度的情况下 由 x v t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 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 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 振动图象与波动图象的比较 例3 根据图甲 乙所示 分别判断下列说法正确的是 图 a 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 解析波动图象的横坐标为波的传播方向上各质点的平衡位置 振动图象的横坐标为时间 故a错 b对 甲中a质点被其左侧的质点带动向上振 乙中b时刻后位移由零变为负值 故向下振 所以c错 d对 答案bd 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