物理高二大纲人教大纲版专题辅导102波的图象课件

1、第二节波的图象第二节波的图象课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测课时活页训练课时活页训练第第二二节节波波的的图图象象基础知识梳理基础知识梳理核心要点突破核心要点突破目标概览目标概览学习目标：学习目标：1.理解波的图象的意义，知道波理解波的图象的意义，知道波的图象的横、纵坐标轴表示什么物理量，知的图象的横、纵坐标轴表示什么物理量，知道什么是简谐波道什么是简谐波2能在简谐波的图象中指出波长和质点振动能在简谐波的图象中指出波长和质点振动的振幅的振幅3已知波的传播方向，能判断各质点的振动已知波的传播方向，能判断各质点的振动方向，或已知振动方向会判断波的传播方方向，或已知振动方向会判断波的传

2、播方向向重点难点：重点难点：1.重点：波的图象的意义和应重点：波的图象的意义和应用用2难点：对波的图象的理解及与振动图象的难点：对波的图象的理解及与振动图象的区别区别学法指导：理解波的图象，从波的产生和传学法指导：理解波的图象，从波的产生和传播体会质点振动和传播方向的关系播体会质点振动和传播方向的关系基础知识梳理基础知识梳理一、波的图象一、波的图象1波的图象波的图象用横坐标用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的表示在波的传播方向上各个质点的_，纵坐标，纵坐标y表示表示_各各个质点偏离平衡位置的位移，并规定在横波个质点偏离平衡位置的位移，并规定在横波中位移方向向上时为正值，位移方向向下时中位移

3、方向向上时为正值，位移方向向下时为负值把各个质点在某一时刻所在位置连为负值把各个质点在某一时刻所在位置连成曲线，就得到该时刻的波的图象成曲线，就得到该时刻的波的图象平衡位置平衡位置某一时刻某一时刻波的图象也称波形图或波形曲线波的图象也称波形图或波形曲线.思考思考波的图象是否都能看作质点某一时刻在空间波的图象是否都能看作质点某一时刻在空间的分布？的分布？2.波的图象的物理意义波的图象的物理意义波的图象表示了一列波在波的图象表示了一列波在_沿波沿波的传播方向上，介质中的各个质点离开的传播方向上，介质中的各个质点离开_的位移情况，这就是波的图象的位移情况，这就是波的图象所表示的物理意义所表示的物理意

4、义【思考思考提示提示】不能不能某一时刻某一时刻平衡位置平衡位置二、简谐波二、简谐波1波源做波源做_时，介质的各个质点时，介质的各个质点随着做随着做_，所形成的波叫做简谐，所形成的波叫做简谐波波2简谐波的图象是简谐波的图象是_曲线曲线3简谐波是一种最基本、最简单的波，其他简谐波是一种最基本、最简单的波，其他的波可以看作是由若干简谐波合成的所以的波可以看作是由若干简谐波合成的所以其他波的图象可利用简谐波来合成其他波的图象可利用简谐波来合成简谐运动简谐运动简谐运动简谐运动正弦正弦核心要点突破核心要点突破一、波的图象中质点的振动方向与波的传播方向一、波的图象中质点的振动方向与波的传播方向的关系判定的常

5、用方法的关系判定的常用方法1质点带动法质点带动法在质点在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点靠近波源一方附近的图象上另找一点P，若若P在在P上方，则上方，则P向上运动，若向上运动，若P在在P下方，下方，则则P向下运动如图向下运动如图1021.图图10212微平移法微平移法作出经微小时间作出经微小时间t后的波形，就知道了各质点后的波形，就知道了各质点经过经过t时间到达的位置，从而就知道了振动方时间到达的位置，从而就知道了振动方向，如图向，如图1022甲所示，甲所示，P点向下振动点向下振动图图10223上下坡法上下坡法沿波的传播方向看，沿波的传播方向看，“上坡上坡”的点向下运动，的点向下运动，“

6、下坡下坡”的点向上运动，简称为的点向上运动，简称为“上坡上坡下振，下坡上振下振，下坡上振”如图如图1022乙所示，乙所示，A点上振，点上振，B点下振点下振4同侧法同侧法质点的振动方向与波的传播方向在波的图象质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧，如图的同一侧，如图1023，波向右传播，波向右传播，P点向下振动点向下振动图图1023特别提醒特别提醒1不论是已知波的传播方向还是波形中某一不论是已知波的传播方向还是波形中某一质点的振动方向，都可以从它们之间的关系，质点的振动方向，都可以从它们之间的关系，由一个方面判断另一个方面由一个方面判断另一个方面2方法较多，选择适合自己的方法加以掌握方法

7、较多，选择适合自己的方法加以掌握即可即可即时应用即时应用1简谐横波的波形图线如图简谐横波的波形图线如图1024所示，所示，由图可知由图可知()A若质点若质点A向下运动，向下运动，则波是向左传播的则波是向左传播的B若质点若质点B向上运动，向上运动，则波是向左传播的则波是向左传播的C若波向右传播，则质点若波向右传播，则质点C向下运动向下运动D若波向左传播，则质点若波向左传播，则质点D向下运动向下运动图图1024解析：解析：选选AC.若质点若质点A向下运动，可将原波形向下运动，可将原波形向左平移一小段距离，即波向左传播，选项向左平移一小段距离，即波向左传播，选项A正确；同理，若质点正确；同理，若质点

8、B向上运动，平移波形可向上运动，平移波形可知波向右传播，选项知波向右传播，选项B错误若波向右传播，错误若波向右传播，将原波形向右平移一小段距离，可知质点将原波形向右平移一小段距离，可知质点C向向下运动，选项下运动，选项C正确；同理，若波向左传播，正确；同理，若波向左传播，平移波形可知质点平移波形可知质点D向上运动，选项向上运动，选项D错误错误二、由波的图象可以明确以下几点二、由波的图象可以明确以下几点知道了一列波在某时刻的波形图象，如图知道了一列波在某时刻的波形图象，如图1025所示，能从这列波的图象中了解到波所示，能从这列波的图象中了解到波的传播情况主要有以下几点：的传播情况主要有以下几点：

9、1可以直接看出该时刻可以直接看出该时刻沿传播方向上各质点的位移沿传播方向上各质点的位移图线上各点的纵坐标表示的是图线上各点的纵坐标表示的是各点在该时刻的位移如图线各点在该时刻的位移如图线上的上的M点的位移是点的位移是2 cm.图图10252可以直接看出在波的传播过程中介质各质可以直接看出在波的传播过程中介质各质点的振幅点的振幅A.即波动图线上纵坐标最大值的绝即波动图线上纵坐标最大值的绝对值，图中对值，图中A4 cm.3可以判断出沿波传播方向上各质点在该时可以判断出沿波传播方向上各质点在该时刻的运动方向刻的运动方向4可以画出另一时刻的波形图可以画出另一时刻的波形图波由介质中的某一点传播到另一点需

10、要一定波由介质中的某一点传播到另一点需要一定的时间，即机械波在介质中是以一定的速率的时间，即机械波在介质中是以一定的速率(通常称波速通常称波速)传播在单位时间内某一波峰或传播在单位时间内某一波峰或波谷波谷(密部或疏部密部或疏部)沿波的传播方向移动的距离沿波的传播方向移动的距离等于波速等于波速如果已知一列简谐波在如果已知一列简谐波在t时刻的波形图象及波时刻的波形图象及波的传播方向，又知波速，就可以画出经的传播方向，又知波速，就可以画出经t后后的波形图象的波形图象三、振动图象与波的图象的比较三、振动图象与波的图象的比较区区别别振动图象振动图象波的图象波的图象横坐标横坐标表示时间表示时间表示各质点的

11、平衡表示各质点的平衡位置位置研究对象研究对象一个质点一个质点介质中所有质点介质中所有质点研究时间研究时间一段时间一段时间某一时间某一时间物理意义物理意义描述一个做振动的质点的描述一个做振动的质点的位移随时间的变化规律位移随时间的变化规律描述在波的传播方描述在波的传播方向上各质点在某一向上各质点在某一时刻的位移时刻的位移图象坐标的含图象坐标的含义义(t，x)表示表示t时刻质点的位时刻质点的位移是移是x(x，y)表示平衡位表示平衡位置在置在x处的质点此处的质点此时刻的位移是时刻的位移是y区区别别振动图象振动图象波的图象波的图象从图象可直接看从图象可直接看出出振幅、周期、任振幅、周期、任一时刻质点的

12、位一时刻质点的位移、运动方向移、运动方向振幅、波长、该时刻各振幅、波长、该时刻各质点的位移、由波形图质点的位移、由波形图和传播方向判断该时刻和传播方向判断该时刻各质点的振动方向各质点的振动方向在经过时间在经过时间t后后的情况的情况图象随时间延伸，图象随时间延伸，但原有部分的图但原有部分的图象不变象不变沿波的传播方向平移，沿波的传播方向平移，不同时刻的图象一般不不同时刻的图象一般不同同(若若t为周期的整数倍为周期的整数倍则波形不变则波形不变)运动情况运动情况质点做简谐运动，质点做简谐运动，属非匀变速运动属非匀变速运动波在同一种均匀介质中波在同一种均匀介质中匀速传播，而介质中的匀速传播，而介质中的

13、质点做简谐运动质点做简谐运动比喻比喻一个独舞的录像一个独舞的录像集体舞的剧照集体舞的剧照联系联系纵坐标均表示质点的位移纵坐标均表示质点的位移纵坐标的最大值表示振幅纵坐标的最大值表示振幅波在传播过程中，各质点都在波在传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，每一各自的平衡位置附近振动，每一个质点都有自己的振动图象个质点都有自己的振动图象即时应用即时应用2.根据图根据图1026所示的两图象，分别判断所示的两图象，分别判断它们属于何种图象它们属于何种图象()A甲是振动图象，乙是波动图象甲是振动图象，乙是波动图象B甲是波动图象，乙是振动图象甲是波动图象，乙是振动图象C都是波动图象都是波动图象D都是

14、振动图象都是振动图象图图1026解析：解析：选选B.依图象横坐标轴所表示的物理意依图象横坐标轴所表示的物理意义来判断，波动图象横坐标义来判断，波动图象横坐标x表示在波的传播表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，振动图象横轴方向上各个质点的平衡位置，振动图象横轴表示时间，因此，甲为波动图象，乙为振动表示时间，因此，甲为波动图象，乙为振动图象图象2平移法平移法先求出在先求出在t时间内波传播距离时间内波传播距离xvt(v为为波速波速)，再将原波形沿波传播方向平移，再将原波形沿波传播方向平移x(若若要画要画tt时刻的波形图，则需逆波传播方向时刻的波形图，则需逆波传播方向平移平移x)，然后将新波形，然

15、后将新波形“修补修补”使原有波形使原有波形的区间充满波形的区间充满波形即时应用即时应用3.图图1027一列沿一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图形图象如图1027所示，已知波的传播速所示，已知波的传播速率是率是16 m/s.(1)指出这列波中质点振动的振幅是多少？指出这列波中质点振动的振幅是多少？(2)画出再经过画出再经过 0.125 s时的波形图象时的波形图象解析：解析：(1)由图象可以看出，质点振动的最大由图象可以看出，质点振动的最大位移是位移是10 cm，因此质点振动的振幅是，因此质点振动的振幅是10 cm.(2)经经0.125 s波形沿波形

16、沿x轴正方向移动的距离为轴正方向移动的距离为xvt160.125 m2 m，所以经过，所以经过0.125 s后的波形图象如图中的虚线所示后的波形图象如图中的虚线所示答案：答案：(1)10 cm(2)如图所示如图所示课堂互动讲练课堂互动讲练波的传播方向与质点振动方向的关系波的传播方向与质点振动方向的关系 一列简谐横波在一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波轴上传播，某时刻的波形图如图形图如图1028所示，所示，a、b、c为三个质点，为三个质点，a正向上运动由此可知正向上运动由此可知()图图1028A该波沿该波沿x轴正方向传播轴正方向传播Bc正向上运动正向上运动C该时刻以后，该时刻以后，b比比c先到

17、达平衡位置先到达平衡位置D该时刻以后，该时刻以后，b比比c先到达偏离平衡位置先到达偏离平衡位置的最远处的最远处【解析解析】由波传播的规律知，质点的振动由波传播的规律知，质点的振动是由先振动的质点带动后振动的质点由题是由先振动的质点带动后振动的质点由题图知图知a质点偏离平衡位置的位移方向，说明质点偏离平衡位置的位移方向，说明a质点左侧质点先于质点左侧质点先于a质点振动，波是沿质点振动，波是沿x轴正轴正方向传播的，选项方向传播的，选项A正确正确质点质点c和质点和质点a之间有一波谷，质点之间有一波谷，质点c振动方向振动方向与质点与质点a振动方向相反，质点振动方向相反，质点c向下运动，故向下运动，故选

18、项选项B错误错误b质点正向着平衡位置运动，故质点正向着平衡位置运动，故b比比c先到达平衡位置，选项先到达平衡位置，选项C正确，正确，c比比b先先到达偏离平衡位置的最远处，选项到达偏离平衡位置的最远处，选项D是错误是错误的的【答案答案】AC【思维升华思维升华】解决这类题目的关键是：根解决这类题目的关键是：根据已知质点的振动方向，首先要确定波的传据已知质点的振动方向，首先要确定波的传播方向，再根据波的传播方向来确定各个质播方向，再根据波的传播方向来确定各个质点的振动方向在确定质点的振动方向时可点的振动方向在确定质点的振动方向时可用带动法、上下坡法、同侧法等，但最根本用带动法、上下坡法、同侧法等，但

19、最根本的是带动法本题运用同侧法会更为简捷的是带动法本题运用同侧法会更为简捷 如图如图1029所示是一列横波某时刻所示是一列横波某时刻t0的波形图，试根据波形图回答下列问题：的波形图，试根据波形图回答下列问题：(1)该时刻加速度最大的质点有哪几个？该时刻加速度最大的质点有哪几个？(2)速度最大的质点有哪几个？速度最大的质点有哪几个？(3)振动方向相同的质点有哪些？这些点的分振动方向相同的质点有哪些？这些点的分布有什么规律？布有什么规律？(4)如果这列波沿如果这列波沿x轴负方向传播，质点轴负方向传播，质点3受到受到的合外力方向如何？速度怎样变化？的合外力方向如何？速度怎样变化？对波动图象的理解对波动图象的理解图图1029【解析解析】(1)加速度最大的质点一定是位移加速度最大的质点一定是位移最大的质点，所以该时刻质点最大的质点，所以该时刻质点2、6、10、14的加速度最大，但方向不相同的加速度最大，但方向不相同(2)该波是简谐波，质点做简谐运动，因此处该波是简谐波，质点做简谐运动，因此处在平衡位置的质点速度最大，分别是在平衡位置的质点速度最大，分别是0、4、8、12、16质点质点(3)该时刻具有相同振动方向的质点是该时刻具