河北地区高中物理第十二章机械波12.2波的图象1学案无解答新人教选修.docx

12.2 波的图象目标定位 1.知道波的图象，知道图象中纵、横坐标各表示的物理量，能说出图象中蕴含的信息.2.能区别振动图象和波的图象.3.根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，画出下一时刻和前一时刻的波形图，并能指出图象中各质点在某时刻的振动方向一、波的图象的理解问题设计取一条较长的软绳，一同学用手握住一端拉平后上下抖动，另一同学手持数码相机按下快门，想象一下，照片上绳子的像类似什么图线？答案 照片上绳子的像类似正弦曲线要点提炼1波的图象的作法(1)建立直角坐标系：用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的 ，纵坐标y表示某一时刻各质点 (2)正方向的选取：选取质点振动的某一个方向为y轴正方向，x轴一般取向右为正方向(3)描点：把某一时刻所有质点的位移画在直角坐标系里(4)连线：用一条平滑的曲线将诸点连接起来就是这个时刻的 如图1所示图12图象的特点(1)横波的图象形状与波形图相似，所以波的图象也称波形图(2)波的图象的周期性：质点振动的位移做周期性变化，即波的图象也做周期性变化，经过一个周期，波的图象复原一次(3)波传播方向的双向性：如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴 向或x轴负向传播3图象的物理意义波的图象描述的是同一时刻，沿波传播方向的各个质点离开平衡位置的位移二、质点的振动方向与波传播方向的关系已知波的传播方向，可以判断各质点的振动方向，反之亦然判断方法一：带动法后面质点依次重复前面质点的振动判断方法二：上、下坡法如图2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.图2判断方法三：同侧法如图3所示，波形图上表示传播方向和振动方向的箭头在图象同侧图3三、振动图象和波的图象的比较简谐振动横波图象坐标横坐标时间波线上各质点的平衡位置纵坐标质点的振动位移各质点在同一时刻的振动位移研究对象一个质点沿波传播方向上的各质点物理意义一个质点在不同时刻的振动位移介质中各质点在同一时刻的振动位移随时间的变化原有图形不变，图线随时间而延伸原有波形沿波的传播方向平移显示的主要物理量振幅和周期振幅和波长(下一节学)说明：(1)波动图象与振动图象外形上很相似，辨别它们时要看图象的横坐标是时间t还是位移x.(2)简谐波中的所有质点都做简谐运动，它们的振幅、周期均相同(3)求解两种图象结合问题的技巧是要从一种图象中找到某一质点的振动信息，再根据该质点的振动信息、题设条件和相应的物理规律推知另一种图象及相关情况一、对波的图象的理解例1 如图4所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图，由图象可知( )图4A质点b此时位移为零B质点b此时向y方向运动C质点d的振幅是2 cmD质点a再经过通过的路程是4 cm，偏离平衡位置的位移是4 cm二、质点的振动方向与波传播方向的关系例2 简谐横波某时刻的波形图如图5所示由此可知：图5(1)若质点a向下运动，则波向什么方向传播？(2)若质点b向上运动，则波向什么方向传播？(3)若波从右向左传播，则质点c向什么方向运动？三、波的图象的画法例3 某一简谐横波在t时刻的波形图如图6所示若波向右传播，画出后和前两个时刻的波的图象图6四、振动图象与波的图象的比较例4 一列简谐横波沿x轴负方向传播，如图7(a)是t1 s时的波形图，图(b)是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象(两图用同一时间起点)(1)图(b)可能是图(a)中哪个质点的振动图象( )图7Ax0处的质点 Bx1 m处的质点Cx2 m处的质点 Dx3 m处的质点(2)若波沿x轴正方向传播，则图(b)可能是图(a)中哪个质点的振动图象( )Ax0处的质点 Bx1 m处的质点Cx2 m处的质点 Dx3 m处的质点1.(对波的图象的理解)关于如图8所示的波形图，下列说法中正确的是( )图8A此列波的振幅是0.1 mBx15 cm处质点的位移是0.1 mC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两质点的加速度沿y轴正方向2(质点振动方向与波传播方向的关系)如图9所示，由此图可知( )图9A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3(振动图象与波的图象的比较)根据图10甲、乙所示，判断下列说法正确的是( )图10A甲是振动图象，乙是波的图象B甲是波的图象，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时刻质点向下振题组一 质点振动方向与波传播方向的关系1下列波形图中正确的是( )2.如图1所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，下列关于所标质点的振动方向的描述正确的是( )图1A质点a向上运动B质点b向上运动C质点c向上运动D质点d向下运动3.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图2所示P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是( )图2Av变小，a变大 Bv变小，a变小Cv变大，a变大 Dv变大，a变小4如图3所示是某波源振动一个周期形成的波的图象，下列说法正确的是( )图3A若P是波源，b开始时向上振动B若P是波源，Q点将向上振动C若P是波源，a已振动TD若Q是波源，P将向上振动题组二 振动图象与波的图象的比较应用5关于振动图象和波的图象，下列说法中正确的是( )A振动图象研究的是一个质点在振动过程中位移随时间的变化，而波的图象研究的是某一时刻在波的传播方向上各个质点在空间的分布B振动图象的形状不随时间变化，而波的图象的形状随时间而变化C简谐运动图象和简谐波的图象其形状都是正弦(或余弦)曲线D振动图象的图线实质是振动质点所经过的路径形状，波的图象的图线实质是各个质点的连线形状6质点A做简谐运动，其振动图象和t1.6 s时刻的波动图象如图4所示，则下列说法正确的是()图4A质点A向上运动，波向左传播B质点A向上运动，波向右传播C质点A向下运动，波向左传播D质点A向下运动，波向右传播7如图5甲表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a的振动图象，请你在图乙中作出这列简谐波在t0时刻向x轴正方向传播的波形图(质点a画在坐标原点上)图5题组三 波的图象的理解及画法8关于波的图象的物理意义，下列说法中正确的是( )A表示某一时刻某一质点相对平衡位置的位移B表示各个时刻某一质点相对平衡位置的位移C表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移D表示各个时刻各个质点相对平衡位置的位移9.一列横波在某时刻的波的图象如图6所示，此时质点F的运动方向向下，则下列说法正确的是( )图6A波水平向右传播B质点H与质点F的运动方向相同C质点C比质点B先回到平衡位置D此时刻质点C的加速度为零10如图7所示为一列沿x轴正方向传播的简谐波在某个时刻的波形图，下列关于该列波的说法中正确的是( )图7A该简谐波的振幅是4 cmB质点P此时正向上运动C质点P此时正向下运动D质点P振动的振幅是2 cm11.简谐横波某时刻的波形图如图8所示，P为介质中的一个质点以下说法正确的是( )图8A若波沿x轴正方向传播，则P质点此时速度沿x轴正方向B若波沿x轴正方向传播，则P质点此时加速度沿y轴正方向C再过个周期，质点P的位移为负值D经过一个周期，质点P通过的路程为4A12如图9所示是一列波在t时刻的图象，图象上有a、b、c三个质点，下列说法中正确的是( )图9Aa、b两质点此时刻速度方向相同Ba、c两质点此时刻加速度方向相同Cc质点此时速度方向沿y轴负方向Da质点此时速度方向沿y轴正方向13如图10所示，是一列简谐波在某时刻沿x轴正方向传播的波形图，a在正向最