高中物理 12.2《波的图象》课件 新人教版选修3-4

12 2 波的图象 复习提问 1 产生机械波的条件是什么 2 机械波传播的实质是什么 3 机械波分哪二种 各有什么特点 我们可以用照象机把波的形状摄下来 就是按下快门瞬间各个质点离开各自平衡位置时的情形 我们就把这些质点连成曲线 就是该时刻的波的图象 横波动画展示 一 波动情况的图象表示法 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 波的图象是在波的传播方向上 介质中各振动质点在某一时刻的波形图 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 三 振动图象与波的图象的比较 振动图象 波的图象 1 两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置的位移 2 振动图象的横坐标表示时间 O点为质点的平衡位置波的图象的横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置 3 两种图象的形状都是正弦或余弦曲线 4 振动图象表示一个质点在不同时刻的位移波的图象表示多个质点在某一时刻的位移 对横波而言则表示多个质点在某一时刻的空间位置分布 比喻为一质点的 传记记录卡 比喻为一个质点的 录象带 比喻为无数质点某一时刻的 特写镜头 比喻为无数质点某一时刻拍摄的 照片 B A C G D F E H I 一 描点法 主要题型之一 求波在任意时刻的波形图 四 波的图象的应用 波的图像的应用 已知波的传播方向和波速 根据某一时刻波的图像求任一时刻波的图像 已知波在t时刻的图像则使波的图像沿波的传播方向移动v t的距离 就得到了t t时刻波的图像 例题一 如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图试画出再经过T 4 3T 4和5T 4时的波形图 试画出该时刻前T 4 3T 4和5T 4时刻的波形图 四 波的图象的应用 主要题型之二 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 主要方法之一 质点带动法 例题一 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 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 2 其他实用方法 横波的传播方向与质点振动方向的关系 已知波的传播方向 判断某一质点的振动方向 或反过来由某一质点振动方向判断波的传播方向 方法互逆 主要有两种 1 波形平移法 将原波形 图7 4 1中实线 沿波的传播方向平移 4 图7 4 1中虚线 则某一质点的运动方向就由实线上的位置指向虚线上对应位置的方向 图中A B C各点运动方向如图所示 图7 4 1 2 上下坡法 沿着波的传播方向走波形状 山路 从 谷 到 峰 的上坡阶段上各点都是向下运动的 从 峰 到 谷 的下坡阶段上各点都是向上运动的 即 上坡下 下坡上 图中A B点即为 下坡上 C点为 上坡下 逆着传播方向判断更好其中方法 1 有助理解 方法 2 简捷 例题二 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 D 1 图1所示是一列波的波形图 波沿x轴正向传播 就a b c d e五个质点而言 速度为正 加速度为负的点是 A bB aC dD cE e CD 2 图2所示是一列横波在某一时刻的波形图 已知D点此时的运动方向如图所示 则 A波向左传播B 质点F和H的运动方向相同C 质点B和D的加速度方向相同 而速度方向相