人教版选修34 　12.2波的图象 课件（30张).ppt

第十二章机械波,12、2波的图像,复习,机械波:,机械振动在介质中传播形成机械波,分类：,横波和纵波,条件：,波源和介质,特点:,质点不随波而迁移,波传递振动形式、能量、信息,各质点起振方向、周期、频率、振幅均与波源相同,一个周期内，波传播的距离为一个波长,波源停止振动，各质点由远及近依次停止,o,x,t,振动图象的画法-描点法,回顾,o,x,t,振动图象的画法-描点法,o,x,t,振动图象的画法-描点法,o,x,t,振动图象的画法-描点法,o,x,t,物理意义：同一质点在不同时刻偏离平衡位置的位移。,振动图象的画法-描点法,回顾：从简谐运动图象可以求哪些物理量?,t/s,x/m,5,-5,0,2,4,6,直接描述量：,振幅a:图像的峰值.,周期t:完整的正（余）弦图形,任意时刻的位移x:对应于图像上某一点的坐标（t，x）,间接描述量,频率:f=1/t,速度系列：动能,位移系列：回复力、加速度、势能,位移系列和速度系列具有互余关系，此消彼长。,1.图线的x、y轴(横、纵坐标)分别表示什么物理量？,3.曲线是不是质点的运动轨迹？质点做的是什么运动？,2.图象的物理意义是什么？,4.研究图像的点、线、斜、截、面的物理意义。,点：一个振动状态；线：简谐运动的物理过程,质点做简谐运动时各个时刻对平衡位置的位移，随时间变化的函数关系。,它不是质点运动的轨迹.质点只是在平衡位置的两侧来回做简谐运动,其轨迹是直线。而图线是正弦或余弦曲线.,横轴(x轴)表示时间（t）,纵轴(y轴)表示质点相对平衡位置位移（x）.,看图先看坐标轴(自变量和因变量）,注意图像与函数解析式的对应,关于简谐运动的图像,注意图像与物理过程的对应。,因变量随自变量变化的函数关系,斜：斜率表示速度；截：横截距表示达到位移为零的时刻,横波动画展示,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。,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,一、波的图象,3.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,4简谐波,（1）简谐运动在介质中传播形成简谐波.,（2）简谐波的图象是正弦曲线（或余弦曲线）.,（3）简谐波是一种最基本、最简单的波.,一、波的图象,（1）波的图象表示某一时刻各个质点相对于平衡位置的位移.,（2）波的图象（随时间）的变化情况.,时刻t的波形,时刻t+t的波形,5.物理意义,一、波的图象,横波动画展示,1.从波的图象可以知道振幅,2.从波的图象可以知道该时刻各个质点对平衡位置的位移,3.借助图象还可以说明各个质点的速度、加速度在该时刻的变化情况和速度、加速度的方向,二、波的图象的应用,(1)已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。,(2)已知某质点的振动方向也可确定波的传播方向,4介质中质点的振动方向与波的传播方向的关系.,二、波的图象的应用,三、波的图象的应用,1.波的传播方向、波的图像和质点的振动方向之间的关系。,波的成因法,步骤1：明确波的传播方向，确定波源方位；步骤2：在某质点p靠近波源一方（紧挨着p点）图像上找另外一点p；步骤3：若p在p上方，则p带动p向上运动；若p在p下方，则p带动p向下运动,思考：如果已知p点的振动方向向下，判断波的传播方向,前一质点依次带动后一质点延迟振动,先带后，后跟前,运动状态向后传.,微平移法.做出经微小时间后的波形,就知道了各质点经过t时间达到的位置,运动方向就可确定.,曲线上波峰和波谷之间的曲线上的质点的振动方向一半向上,一半向下,彼此间隔.,在波动中,处于平衡位置的质点的运动方向一个向上,一个向下,彼此间隔;,思考：如果已知p点的振动方向向下，判断波的传播方向,p,上下坡法。将波的图像视为蜿蜒起伏的“山坡”，沿波的传播方向看，“上坡路段”上的各质点都向下振动，“下坡路段”上的各质点都向上振动简称“上坡下，下坡上”,下坡上,上坡下,上坡下,思考：如果已知p点的振动方向向下，判断波的传播方向,p,例1.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.,v,题型1.已知波的传播方向和波形图判断质点的振动方向。,例2.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.,思考1.如果这个质点的振动方向向上，则波的传播方向又如何？2.如果已知这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？,题型2.已知波形和质点的振动方向判断波的传播方向。,v,先找出两点（平衡位置和波峰及波谷特殊点）并确定其运动方向；然后确定经t时间内这两点所达到的位置；最后按正弦规律画出新的波形。,特殊点法,四。求波在任意时刻的波形图,b,a,c,g,d,f,e,h,i,描点法,主要题型：求波在任意时刻的波形图,试画出该时刻前t/4、3t/4和5t/4时刻的波形图,课堂练习,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,波的传播方向,t/4,3t/4,确定质点运动方向,形象记忆,图线变化,物理意义,图线,研究内容,研究对象,波动图象,振动图象,单一振动质点,沿波传播方向的所有质点,一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,表示各质点在某时刻的位移,表示一个质点在各时刻的位移,随时间推移图象延伸，但已有的图象形状不变,随时间推移图象沿传播方向平移,比喻为一个质点的“录象带”,比喻为无数质点某一时刻拍摄的“照片”,根据下一时刻的位移来判断,根据“质点带动原理”来判断,三、振动图象与波的图象的比较,例6.一列横波在某时刻的波形图如图所示。,课堂练习,1.若此时刻质点a的振动方向向下，则波向什么方向传播？,波是向左传播的,d点应该向下振动,2.若波向右传播，此时刻d点向什么方向振动？,y/cm,0,x/m,a,b,一列简谐波在t=0时刻的波形图如图（a）所示，图(b)表示该波传播的媒质中某质点此后一段时间内的振动图象，则（）a若波沿x轴正方向传播，(b)图应为a点的振动图象b若波沿x轴正方向传播，(b)图应为b点的振动图象c若波沿x轴正方向传播，(b)图应为c点的振动图象d若波沿x轴