波的图像PPT学习教案

1、会计学1 波的图像波的图像PPT课件课件 第1页/共26页 2、描述方法：平面直角坐标系 横坐标（X）：表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置 纵坐标（Y）：表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，规定在横波中位移的方向向上为正，向下为负 y 位移 x 平衡位置 O 第2页/共26页 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。 第3页/共26页 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

2、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。 第4页/共26页 2、频率：波的频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. 第5页/共26页 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

3、的质点带动后振动的质点运动。 第6页/共26页 典型问题分析 1、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 第7页/共26页 例. （2005年全国理综卷II）一列简谐波沿x轴正方向传播，某时刻某波形如图所示。下列说法正确的是（ ） A.由波形图可知该波的波长 B. 由波形图可知该波的周期 C. 经四分之一周期后质元P运动到Q点 D. 经四分之一周期后质元R速度变为零 AD 第8页/共26页 2、由波的传播方向判断质点的振动方向 1）

4、带动法：先带后，后跟先。 2）平移法： 总结：判断质点的振动方向或波的传播方向，方法有“质点带动法”和“图象平移法”，但最简捷的方法是“爬坡法”，即迎着波的传播方向看，“上坡”处的质点振动方向向上，“下坡”处的质点振动方向向下，简单理解为“上坡上，下坡下”（与人爬坡时类同）。 第9页/共26页 例. （2005年全国理综卷III）一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示。a、b、c为三个质元，a正向上运动，由此可知： A. 该波沿x轴正方向传播 B. C正向上运动 C. 该时刻以后，b比c先到达平衡位置 D. 该时刻以后，b比c先到离平衡位置的最远处 AC 第10页/共26页 例、如图

5、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 第11页/共26页 例、如图为一列横波某时刻的波的图像，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 第12页/共26页 例、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

6、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 第13页/共26页 例、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 . 向左25m/s 第14页/共26页 3、由波的传播方向画出t秒后（前）的波形图； 1）平移法：沿波的传播方向将整个波形图平移x=vt的距离； 2）带动法：根据某质点的振动方向，知道t秒后该质点的位置，就可以画出波形图。 练习 第15页/共26页 4、根据不同时刻的波形图求解波的传播速度 例：一列简谐横波在x轴上传播，在t1=0和t

7、2=0.005s两个时刻的波的图像分别如图实线和虚线所示，设周期T(t2-t1)，问（1）如果波是向右传播的，波速多大？（2）如果波是向左传播的，波速多大？ 第16页/共26页 例、图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图，x=1.2m处的质点在t=O.03s时刻向y轴正方向运动，则 A该波的频率可能是125Hz B该波的波速可能是lOms Ct=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方向 D各质点在0.03s内随波迁移O.9m A 第17页/共26页 例、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

8、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 第18页/共26页 例、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 第19页/共26页 问题：振动图像与波的图像有什么区别？ 四、波动图像与振动图像 第20页/共26页 不同点不同点 波的图像波的图像振动图像振动图像 横坐

9、标意义横坐标意义 表示波在传播方向上表示波在传播方向上 各个质点的平衡位置各个质点的平衡位置 表示时间表示时间 纵坐标意义纵坐标意义 表示某一时刻各个质表示某一时刻各个质 点偏离平衡位置的位点偏离平衡位置的位 移移 表示振动点在某一时表示振动点在某一时 刻偏离平衡位置的位刻偏离平衡位置的位 移移 横轴读取数据横轴读取数据 波长波长周期周期 研究对象研究对象 描述波的传播方向上描述波的传播方向上 各个点的运动情况各个点的运动情况 描述一个点的运动情描述一个点的运动情 况况 图象随时间的演图象随时间的演 变情况变情况 波的图像随时间改变波的图像随时间改变振动图像不随时间改振动图像不随时间改 变变

10、判断质点振动方判断质点振动方 向的方法向的方法 根据走向根据走向带动法，根据传播方带动法，根据传播方 向向 第21页/共26页 图象随时间的演变情况不同 0 t / s x / m 1 2 3 4 5 6 7 891 0 1 1 1 2 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。 第22页/共26页 判断质点运动方向的方法不同 A A x1 y x 0 x t t1 0 x1 y1 t1时刻质点向x方向运动 质点A在向y方向运动 第23页/共26页 例.（2001，全国卷）左图所示为一列简谐横波在t 20s时的波形图，右图是这列波中P点的振动图 线，那么该波的传播速度和传