（波的图象）人教版高中物理选修3-4教学课件

1、人教版高中物理选修3-4讲解人：精品课件 时间：2020.5.25MENTAL HEALTH COUNSELING PPT第2节 波的图像第十二章 机械波第一页，共二十三页。2：产生机械波的条件是什么？ 3：机械波的形成原因是 什么？ 4：机械波的传播特点是什么？ 1：什么是机械波？ 5：机械波分哪两种？各有什么特点？复习引入第二页，共二十三页。从简谐运动图象可以求哪些物理量 ?t/sx/m5-50246直接描述量：振幅A:图像的峰值.周期T:相邻两个位移为正的最大值或负的最大值之间的时间间隔 .任意时刻的位移x:对应于图像上某一点的坐标（t，x） 间接描述量 频率:f=1/T速度系列：动能位

2、移系列：回复力、加速度、势能位移系列和速度系列，此消彼长。交流讨论第三页，共二十三页。 简谐运动的图像直观地反映了质点做简谐运动的物理过程，根据图像可以看出质点在任意时刻的位移。 如何描述同一时刻各质点的位移？交流讨论第四页，共二十三页。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、波的图象第五页，共二十三页。Y位移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X平衡位置正方向负方向一、波的图象第六页，共二十三页。 3.波的图象是在波的传播方向上，介质中各振动

3、质点在某一时刻的波形图简称波形Y位移X平衡位置O一、波的图象第七页，共二十三页。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.y/cmx/m0一、波的图象第八页，共二十三页。（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.yx0时刻t的波形时刻t+t的波形v234515.物理意义一、波的图象第九页，共二十三页。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y

4、/cmx/m0二、波的图象的应用第十页，共二十三页。(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.二、波的图象的应用第十一页，共二十三页。1. 波的传播方向、波的图像和质点的振动方向之间的关系。波的成因法步骤1：明确波的传播方向，确定波源方位；步骤2：在某质点P靠近波源一方（紧挨着P点）图像上找另外一点P；步骤3：若P在P上方，则P带动P向上运动；若P在P下方，则P带动P向下运动x/my/cm5-50246vPPQQ思考：如果已知P点的振动方向向下，判断波的传播方向前一质点依次带动后一质点延迟振动先带后

5、，后跟前,运动状态向后传.三、波的图象的应用第十二页，共二十三页。微平移法.做出经微小时间后的波形,就知道了各质点经过t时间达到的位置,运动方向就可确定.YXOv【思考】：如果已知P点的振动方向向下，判断波的传播方向P三、波的图象的应用第十三页，共二十三页。上下坡法。将波的图像视为蜿蜒起伏的“山坡”，沿波的传播方向看， “上坡路段”上的各质点都向下振动，“下坡路段”上的各质点都向上振动简称“上坡下，下坡上”YXOv下坡上上坡下上坡下【思考】：如果已知P点的振动方向向下，判断波的传播方向P三、波的图象的应用第十四页，共二十三页。YXO波的传播方向波的传播方向质点的振动方向质点的振动方向向上或向下

6、三角形顶部表示波峰或波谷（4）三角形法三、波的图象的应用第十五页，共二十三页。【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.YXOABCDVVVV【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？v题型1.已知波的传播方向和波形图判断质点的振动方向。三、波的图象的应用第十六页，共二十三页。【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.YXOV【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

7、知波形和质点的振动方向判断波的传播方向。v三、波的图象的应用第十七页，共二十三页。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x/my/m01234v画出再经t=T/4时的波形图PPQQ2.求波在任意时刻的波形图三、波的图象的应用第十八页，共二十三页。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.x/my/m01234v机械波的振动状态和波形以波速匀速传播。2.求波在任意时刻的波形图三、波的图象的应用第十九页，共二十三页。直接描述量：振幅A:图像的峰值.波

8、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。四、从波的图象上可获得哪些信息第二十页，共二十三页。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x/mt/s0 x/my/m0五、振动图象与波的图象的比较第二十一页，共二十三页。【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。x(cm)y(cm)0v24681012-2-4-6-8-102-2【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