人教版选修34 12.2 波的图象 课件（24张）.pptx

第十二章机械波第二节波的图象 人教版选修3 4 课标定位学习目标 1 理解波的图象的物理意义 2 能根据波的图象进行有关判断 以及根据有关信息画出波的图象 重点难点 1 利用波的图象和波的传播方向 确定各质点的振动方向 从而判定质点的振动速度 回复力 动能及势能情况 2 理解和区别波的图象与振动图象 导 一 波的图象1 波的图象的作法 1 建立坐标系 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 2 正方向的选取 一般规定 在横波中 位移 时y取正值 时y取负值 平衡位置 位移 向上 向下 思 二 波的图象与振动图象的比较简谐波的图象与简谐运动的图象都是 曲线 但它们又有着诸多本质的区别 具体如下 1 描述对象 1 振动图象 2 波的图象 波传播方向上的 正弦 某个质点 各个质点 2 坐标轴意义 1 振动图象横轴 纵轴 质点位移 2 波的图象横轴 波线上各质点的 纵轴 各质点对平衡位置的 振动到该点所用的时间 平衡位置 位移 3 物理意义 1 振动图象 表示介质中 在 的位移变化 可联想 录像机 2 波的图象 表示介质中 在 的位移 一个振动质点 一段时间内 各个质点 某一时刻 一 波的图象 1 用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置 2 用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移 振动图象的画法 波的图象有时也称波形图 简称波形 1 如果波的图象是正弦曲线 这样的波叫做正弦波 也叫简谐波 2 介质中有正弦波传播时 介质的质点在做简谐振动 3 简谐波是一种最基本 最简单的波 二 波的图象的物理意义 1 波的图象的物理意义 反映介质中各个质点某一时刻偏离平衡位置的位移 由波的图象的画法可以知道 对横波而言图象反映了某时刻介质中各个质点在空间的实际分布情况 2 振动图象的物理意义 反映某个质点不同时刻偏离平衡位置的位移 由振动图象的画法可以知道 图象上的点并不表示做简谐运动的质点在空间的实际位置 议展 一 振动图象和波的图象的异同 评 三 波的图象的应用 一 题型之一 波的传播方向 质点的振动方向以及波形图三者知其二 而求其一 题型之二 求波在任意时刻的波形图 练习一 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 上坡下 下坡上 议 练习二 如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图 已知图形上某点的振动方向如图所示 试求这列波的传播方向 答案 向左传播 如果这个质点的振动方向向上 则波的传播方向又如何 如果已知这个质点做减速运动 则波的传播方向又如何 常用方法 1 上下坡法沿波的传播方向看 上坡 的点向下运动 下坡 的点向上运动 简称 上坡下 下坡上 如图12 2 1 评 2 带动法原理 先振动的质点带动邻近的后振动的质点 方法 在质点p靠近波源一方附近的图象上另找一点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12 2 2 3 微平移法原理 波向前传播 波形也向前平移 方法 作出经微小时间 t后的波形 就知道了各质点经过 t时间到达的位置 此刻质点振动方向也就知道了 如图 4 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 如图12 2 4所示 若波向右传播 则p向下运动 2 由质点振动方向确定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 反其道行之 即可 简谐横波某时刻的波形图线如图12 2 8所示 由此图可知 a 若质点a向下运动 则波是从左向右传播的b 若质点b向上运动 则波是从左向右传播的c 若波从右向左传播 则质点c向下运动d 若波从右向左传播 则质点d向上运动 图12 2 8 a 若质点a向下运动 则波是从左向右传播的b 若质点b向上运动 则波是从左向右传播的c 若波从右向左传播 则质点c向下运动d 若波从右向左传播 则质点d向上运动 精讲精析 由 带动法 可知 若a向下运动 则a是由其右侧邻近质点带动的 波源位于右侧 波向左传播 故a错 同理 b正确 若波从右向左传播 则c d质点均应由其右侧邻近质点带动 其右侧质点位于c d上方 所以c d均向上运动 故c项错误 d正确 答案 bd 方法总结 本题考查波的传播方向与质点振动方向之间的相互关系 判定的方法有多种 常用的有 上下坡法 带动法 等 变式训练1如图12 2 9所示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轴正方向 那么波的传播方向是沿x轴的正方向d 若波沿x轴的负方向传播 则b质点的振动速度方向是沿y轴的负方向 解析 选bc x轴是表示在波传播方向上的一系列质点的平衡位