波的图像-文档资料

1、1,12.2 波的图像 12.3 波长、频率和波速,2,复习提问： 1、什么是机械波？ 2、产生机械波的条件是什么？ 3、机械波分哪二种？各有什么特点？ 问题：机械波中各个质点在某一时刻相对平衡位置的位移相同吗？如何进行描述,3,一、波的图象,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,4,1.用横坐标表示在各质点的平衡位置到原点的距离,2.用纵坐标表示某时刻各质点对平衡位置的位移,5,3.在XOY坐标平面上画出某时刻各质点偏离平衡位置的位移,Y,X,O,4.波的图象的画法,将某时刻各质点偏离平衡位置的位移

2、矢量的末端用光滑的曲线连接起来,6,2、波的图象意义： 1）波的图象表示介质中各质点在某一时刻偏离平衡位置的位移的情况。 2）在不同时刻质点振动的位移不同，波的图像也随之改变,7,3、简谐波：简谐振动产生的波是简谐波，其波的图像是一条正弦曲线。 4、横波的图象特点：横波的图象与形成横波的质点的分布形状相似，故波的图象又叫波形图。纵波的图象较为复杂,不再深入讨论,8,二、波长、频率和波速 1、波长：在波动中振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。 对于横波，相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于一个波长。 对于纵波，相邻的两个密部或相邻的两个疏部之间的距离等于一个波长,9,2、频率：波的频

3、率就是波源的振动频率，也是所有质点的振动频率。 3、波速：波在均匀介质中匀速传播的速率只与介质有关，而与频率无关。注意波速与质点振动速度不是同一概念。 4、三者关系：质点振动一个周期，波形向前移动一个波长。 即：v=S/t=/T=f，f和v决定,注意：波的频率取决于波源， 波速取决于介质,10,三、波的图象的应用 1、分析波图像问题的二种思路和方法 1）从整体看：波形在向波传播的方向匀速移动。 平移法：波移动的距离s=vt。 2）从局部看：无数个质点在不同步的振动。 带动法：先振动的质点带动后振动的质点运动,11,2、波的图像能反映的物理量： 1）直接反映：振幅和波长. 2）间接反映：该时刻介

4、质各质点的位移、速度、加速度的方向,A,y /m,x /m,1 2 3 4 5 6 7 8,0,B,0.10,A,V,a,v,12,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,思考：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,题型1.已知波的传播方向和波形图判断质点的振动方向,13,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

5、断波的传播方向,14,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,题型3.求波在任意时刻的波形图,思考： 再经t=5T/4时的波形图,15,图象平移法,经过时间 ，波在传播方向移动的距离 ,因此，把图象沿传播方向平移 即得到相对应的图象,机械波的振动状态和波形以波速匀速传播,16,1,2,3,例题：下图的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经0.5秒后，波形如图中的虚线所示。该波的周期 T 大于0.5秒 1、如果波是向左传播的，波速是多大？周期是多大？ 2、如果波是向右传播的，波速是多大？周期是多大,秒

6、时的波形,0.5秒时的波形,题型4.根据波形图的变化求波速,0.24,17,解答： 1、如果波向左传播，波形向左移动了,2、如果波向右传播，波形向右移动了,18,试试身手、一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=O时刻的波形如图l中实线所示，t=O.2s时刻的波形如图l中的虚线所示，则 ( ) (A)质点P的运动方向向右 (B)波的周期可能为0.27s (C)波的频率可能为1.25Hz (D)波的传播速度可能为20ms,C,19,1.关于简谐波说法中正确的是（ ） A两个振动情况完全相同的质点之间的距离是一个波长 B任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长 C波动在一周期内向前传播的距离等于波长 D在一

7、个周期内质点所走过的路程等于一个波长,C,课 堂 练 习,20,2.关于波速说法错误的有（ ） A波速由介质和波源共同决定 B提高振源频率，波的传播速度将增大 C同时在空气中传播两列声波，波长较大的声波传播较快 D频率大的声波在空气中传播的波长越短 E波速反映了介质中质点振动的快慢 F波速反映了振动在介质中传播的快慢,ABCE,课 堂 练 习,21,3、如图为一列简谐横波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的运动方向如图所示，则（ ） A.该波向左传播 B.质点B和D的运动方向相同 C.质点C比质点B先回到平衡位置 D.此时质点F和H的加速度相同,ACD,22,4、如图为一列横波某时刻的波的图像，

8、已知波向右传播，则下列叙述正确的是（ ） A、经过半个周期，C点将运动到E点处 B、M点和P点的振动情况完全相同 C、A点比F点先达到最低位置 D、B、D两点的振动步调相反,BCD,23,5、图中所示为波在某一时刻的波形，此时振动还只发生在M、N之间，并知此波的周期T，Q质点速度方向是竖直向下的，则下列说法中正确的是（ ） A波源是M，P点已经振动时间为T B波源是N，P点已经振动时间为3T/4 C波源是N，P点已经振动时间为T/4 D波源是M，P点已经振动时间为3T/4,C,24,6、如图为一简谐横波的波形图，已知B质点先于A质点0.08s到达波峰，由此可知波的传播方向是 ，波的传播速度为,

9、向左,25m/s,25,7. 如图在一条直线上有三点S、M、N，S为波源，距M点为12m，距N点为21m由于波源S的振动在直线上形成一列横波，其波长为8m，波速为4m/s，下列说法中正确的是（,AM点先开始振动，N点后振动，振动时间相差 2.25s，但振动周期都为2s BM点在最高点时，N点在平衡位置以上向下振动 CM点在最高点时，N点在平衡位置以上向上振动 D振动过程中M、N两点的位移有可能在某时刻相 同,ACD,26,8有一列沿水平绳传播的简波，频率为10Hz，振动方向沿竖直方向，当绳上的质点P达其平衡位置且向下运动时，在其右方相距0.6m处的Q刚好到达最高点，由此可知波速和传播方向可能是

10、( ) A. 8m/s，向右传播 B. 8m/s，向左传播 C. 24m/s，向右传播 D. 24m/s，向左传播,BC,27,9、图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形。当R点在t=0时的振动状态传到S点时，PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴负方面运动，这些质点的x坐标取值范围是 A.2cmx4cm B.2 cmx4 cm C.2cmx3 cm D.2cmx3 cm,C,28,10、一列简谐机械横波某时刻的波形如图，波源的平衡位置坐标为x0。当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x2m的质点所处位置及运动情况是 A、在其平衡位置下方且向上运动 B、在

11、其平衡位置上方且向下运动 C、在其平衡位置上方且向上运动 D、在其平衡位置 上方且向下运动,A,29,11.某列波沿x轴正方向传播，t=0时的波形图如图所示，已知在t=0.6秒时A点正好第三次出现波峰，则波的周期为多少？波传到P点所需的时间为多少？P点第一次出现波峰的时间是多少,周期T=0.3s,波传到P点的时间为t1=0.45s,P点第一次出现波峰的时间为t2=0.675s,30,12水平绳上有相距L的a、b两点一列简谐横波沿绳传播，在某时刻a、b均正通过平衡位置，且a、b之间只有一个波谷从此时刻开始计时，经过时间t，a处第一次出现波峰，b处第一次出现波谷那么，这列波的传播速度可能是( )

12、AL/2t BL/4t CL6t DL8t,AC,31,13、某时刻在波的传播方向上相距s的P、Q两点之间只有一个波峰的四种可能情况如图所示，设各情况的波速均为v，传播方向均向右，那么，自该时刻起，P点最先出现波谷的情况是（,B,32,14A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过t=T时间(T为波A的周期)，两波再次出现如图波形，则两波的波速之比VA：VB可能是( ) A 1：3 B1：2 C 2：1 D3：1,ABC,33,15.如图所示，波源S在t0时刻从平衡位置开始向上运动，形成向左右两侧传播的简谐横波。S、a、b、c、d、e和a、b、c是沿波传播方向上的间距为1m的9个质点，t0时刻均

13、静止于平衡位置。已知波的传播速度大小为1m/s，当t1s时波源S第一次到达最高点，则在t4s到t4.6s这段时间内，下列说法中正确的是（ ） A.质点c的加速度正在增大 B.质点a的速度正在减小 C.质点b的运动方向向上 D.质点c的位移正在减小,D,34,16.如图所示，甲为某一波在t0.5 s时的图象，乙为参与该波动的P质点的振动图象 1)试确定波的传播方向； 2)求该波的波速v； 3)在甲图中画出3.25 s时的波形图,题型4：波的图象与振动图象综合应用,35,波的图象与振动图象的比较,表示了介质中的所有质点在同一时刻相对平衡位置的位移.(照相,波的图象,振动图象,图象,物理 意义,表示

14、了单个质点在不同时刻相对平衡位置的位.(录像,作用,直接读出波长、波幅,直接读出周期、振幅,波形 变化,波形平移,波形顺势沿伸,36,图象随时间的演变情况不同,振动图像随时间的演变振动图像是图线的延伸。原图象形状不变； 波的图像随时间的演变原图象的形状将沿横坐标方向整个地平移，而不是原图象的延伸,37,判断质点运动方向的方法不同,t1时刻质点向x方向运动,质点A在向y方向运动,38,16.如图所示，甲为某一波在t0.5 s时的图象，乙为参与该波动的P质点的振动图象 1)试确定波的传播方向； 2)求该波的波速v； 3)在甲图中画出3.25 s时的波形图,39,练1.一列简谐横波沿直线由a向b传播

15、,相距10.5 m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示,则 ( ) A.该波振幅可能是20 cm B.该波波长可能是8.4 m C.该波波速可能是10.5 m/s D.该波由a传播到b可能历时7 s,D,40,练2一列简谐横波沿直线水平向右传播，先后通过介质中的P、Q两质元已知波速v=80 m/s，频率f=100Hz，P、Q两质元相距为d=4.6 m若以Q质元开始振动的时刻作为计时的零点，则Q质元的振动图象如图甲所示由此可知P质元的振动图象是如图乙中所示的(,C,41,练3一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速为v=4m/s。已知坐标原点（x=0）处质点的振动图像如图所示，在下列4幅图中能够

16、正确表示t=0.15s时波形的图是（,A,42,练4.图1中，波源s从平衡位置y=0开始振动，运动方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期t=0.01s，产生的简谐波向左、右两个方向传播波速均为v=80m/s，经过一段时间后，P、Q两点开始振动，已知距离SP=1.2m,SQ=2.6m.若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图2中，能正确描述P、Q两点振动情况的是（ ） A .甲为Q点的振动图象 B .乙为Q点的振动图象 C .丙为P点的振动图象 D .丁为P点的振动图象,AD,43,练5.一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图乙所示，则 (,A这列波沿x轴正向传播 B这列波的波速是