波动图像ppt课件

1、华池一中 赵斐平,第十二章 机械波,2012.04.19,第二节 波的图像,1,复习回顾：,1.振动图线的x、y轴(横、纵坐标)分别表示什么物理量？,2.图象的物理意义是什么？,质点做简谐运动时各个时刻对平衡位置的位移，随时间变化的函数关系。,横轴(x轴)表示时间（t）, 纵轴(y轴)表示质点相对平衡位置位移（x）.,第十二章 机械波,2,3.曲线是不是质点的运动轨迹？质点做的是什么运动？,它不是质点运动的轨迹.质点只是在平衡位置的两侧来回做简谐运动,其轨迹是直线。而图线是正弦或余弦曲线.,第十二章 机械波,复习回顾：,3,4.研究图像的点、线、斜、截、面的物理意义。,点：一个振动状态； 线：

2、简谐运动的物理过程,斜：斜率表示速度； 截：横截距表示达到位移为零的时刻,第十二章 机械波,复习回顾：,4,5.从简谐运动图象可以求哪些物理量 ?,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）,第十二章 机械波,复习回顾：,5,间接描述量,频率:f=1/T,速度系列：动量、动能,位移系列：回复力、加速度、势能,复习回顾：,第十二章 机械波,振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。,6,如何描述同一时刻各质点的位移？,机械波是机械振动在介质里的

3、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。,第十二章 机械波,7,一、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。,第十二章 机械波,8,9,1.横坐标表示在各质点的平衡位置到原点的距离,2.纵坐标表示某时刻各质点对平衡位置的位移,一、波的图象,第十二章 机械波,10,3.在XOY坐标平面上画出某时刻各质点偏离平衡位置的位移,4.波的图象的画法：

4、,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.,第十二章 机械波,11,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.,二、波的图象的物理意义,第十二章 机械波,12,振幅A:图像的峰值.,各个质点的位移x:对应于图像上某一点的坐标（y，x）,通过波的图像还能间接描述哪些物理量呢？,三、从波的图象上可获得那些信息,第十二章 机械波,13,1.判断波的传播方向,波的图像和质点的振动方向之间的关系.,波的成因法,前一质点依次带动后一质点延迟振动,先带后，后跟前,运动状

5、态向后传.,四、波的图象的应用,第十二章 机械波,14,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,思考：如果已知P点的振动方向向下,判断波的传播方向,第十二章 机械波,15,第十二章 机械波,四、波的图象的应用,逆向走坡法,判断步骤： 根据波的传播方向确定逆向走坡方向 根据走坡方向确定振动方向,16,思考：如果已知P点的振动方向向下，判断波的传播方向,第十二章 机械波,四、波的图象的应用,v,17,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

6、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？,思考与讨论,18,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？,思考与讨论,19,直接描述量：,振幅A:图像的峰值.,各个质点的位移x:对应于图像上某一点的坐标（y，x）,第十二章 机械波,五、从波的图象上可获得那些信息,20,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

7、大小和方向。,第十二章 机械波,五、从波的图象上可获得那些信息,21,1.相同点,两者都是按正弦或余弦规律变化的曲线,振动图像和波的图像中的纵坐标均表示质点离开平衡位置的位移,纵坐标的最大值均表示质点的振幅.,2.不同点,第十二章 机械波,六、波的图象与振动图像的异同,横轴坐标的意义不同:波的图象中横轴表示各个质点的平衡位置到原点的距离;振动图象中横轴表示该质点振动的时间,22,物理意义不同：波动图像表示某一时刻各个质点离开平衡位置的位移；振动图象描述的是某一质点在不同时刻离开平衡位置的位移,最大值间距的含义不同：波的图像中相邻的最大值之间的间隔等于波长；振动图像中相邻的最大值之间的间隔等于周期。,第十二章 机械波,23,六、波的图象与振动图像的异同,24,六、波的图象与振动图像的异同,25,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。,2,-2,解析：,思考与讨论,26,例