第2节波的图像

1、t/sx/m5-50246（2）振幅A（3）周期T（频率:f=1/T）（1）任意时刻的位移x（4）速度的变化（动能/势能的变化）（5）回复力、加速度的变化 机械波是机械振动在介质里的传播过程，从波源开始，随着波的传播，介质中的大量质点先后开始振动起来，虽然这些质点只在平衡位置附近做重复波源的振动。但由于它们振动步调不一致，所以，在某一时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。 我们可以用照象机把波的形状拍摄下来，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。Y位移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

2、位置的位移X平衡位置正方向负方向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YXO4.波的图象的画法： 将某时刻各质点偏离平衡位置的位移矢量的末端用光滑的曲线连接起来. 横波的图象就反映了某时刻介质中各个质点在空间的实际分布情况。 反映某时刻各个质点偏离平衡位置的位移。（反映了各个质点的位移随其平衡位置到原点距离变化的函数关系.）振幅A:图像的峰值.波长:相邻两个波峰或波谷之间的距离.x/my/cm5-50246某时刻各个质点的位移x:对应于图像上某一点的坐标（y，x） 通过波的图像还能反映出哪些物理量呢？ 1、已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。方法一:x/my/cm5-50

3、246vQP方法二：Y YX XOOvPY YX XOOvP方法三：上下坡法方法四:同侧法Y YX XOOvab 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.YXOABCDVVVVv 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.YXOVv方法一：特殊点法。x/my/m01234v画出再经画出再经t=T/4时的波形图时的波形图PQ2.求波在任意时刻的波形图方法二：图象平移法。txtVxx/my/m01234v机械波的振动状态和波形以波速匀速传播。所以，从波的图象上可获得的信息：直接描述量

4、：振幅A:图像的峰值.波长:相邻两个波峰或波谷之间的距离.x/my/cm5-50246各个质点的位移x:对应于图像上某一点的坐标（y，x） 间接描述量： 已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。反之亦然。经过一段时间后的波形图质点在一段时间内通过的路程和位移。可判断质点的位移、速度、加速度的大小和方向。y/m x/m x/m T t/s 单一振动质点单一振动质点沿波传播方向的所有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某时刻所有质点的空间分布规律表示表示各质点各质点在在某时刻某时刻的位移的位移表示表示一个质点一个质点在在各时

5、刻各时刻的位移的位移随时间推移随时间推移图象延伸图象延伸，但已有，但已有的图象形状不变的图象形状不变随时间推移图象沿传播方向随时间推移图象沿传播方向平移平移比喻为一质点的比喻为一质点的“传记记录卡传记记录卡”比喻为一个质点的比喻为一个质点的“录象带录象带”比喻为无数质点某一时刻比喻为无数质点某一时刻的的“特写镜头特写镜头”比喻为无数质点某一时刻比喻为无数质点某一时刻拍摄的拍摄的“照片照片”根据下一时刻的位移来判断根据下一时刻的位移来判断根据根据“质点带动原理质点带动原理”来判断来判断 例3.一列波振幅是2cm，频率是4Hz的简谐横波， 以32cm/s的速度沿图中x轴正方向传播，在某时刻x坐标为7cm处的介质质点正好经过平衡位置向y轴正方向运动，画出此时刻的波形图。cmcmfv8432cmA2x(cm)y(cm)0v24681012-2-4-6-8-102-2解析：解析：定量确定某一时刻的波形除已知波的传播方向和某质点的振动方向外，还需要知道波的振幅和波长（四要素定量确定波形） 例4.某一简谐