高二物理选修3-4 12.2波的图象

第十二章机械波,12、2波的图像,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,横波动画展示,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,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.,5.画波形,二、波的图象的应用,波的传播方向,A,B,C,D,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？,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.试求出波形图上A、B、C、D四个质点的振动方向,向左传播,如果这个质点的振动方向向上,如果已知这个质点做减速运动,课堂练习,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,向右传播,向右传播,如图所示为简谐波某时刻的波形图，图上a点和b点表示两质点在该时刻的位置，它们的y坐标绝对值相同。对此两质点，下列判断正确的是（）该时刻位移相同该时刻加速度相同该时刻速度方向相同该时刻加速度方向相同,C,课堂练习,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,下图为一横波在某一时刻的波形图，已知F质点此时的运动方向如下图所示，则（）,A波向右传播B质点H的运动方向与质点F的运动方向相同C质点C比质点B先回到平衡位置D质点C在此时的加速度为零,C,课堂练习,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,三、振动图象与波的图象的比较,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,一列波在介质中向某一方向传播，如图所示为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动只发生在M、N之间，并知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是（）A.波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间TB.波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间3/4TC.波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间T/4D.波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间T/4,C,课堂练习,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轴正方向传播，(b)图应为d点的振动图象,B,课堂练习,一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点（）A它们的振幅相同B质点D和F的速度方向相同C质点A和C的速度方向相同D从此时算起，质点B比C先回到平衡位置,AD,课堂练习,A、