12.2_波的图象_课件（人教版选修3-4）.ppt

1、第二节波的图象,课前自主学案,核心要点突破,课堂互动讲练,课标定位,知能优化训练,第二节波的图象,课标定位 学习目标：1.理解波的图象的物理意义 2能根据波的图象进行有关判断，以及根据有关信息画出波的图象 重点难点：1.利用波的图象和波的传播方向，确定各质点的振动方向，从而判定质点的振动速度、回复力、动能及势能情况 2理解和区别波的图象与振动图象,课前自主学案,一、波的图象 1波的图象的作法 (1)建立坐标系：用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的_，纵坐标y表示某时刻各质点偏离平衡位置的_ (2)正方向的选取：一般规定，在横波中，位移_时y取正值，_时y取负值,平衡位置,位移,向上,向下,(

2、3)描点：把平衡时位于x1、x2、x3的质点的位移y1、y2、y3画在xOy坐标平面内，得到一系列坐标为(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)的点 (4)连线：用一条平滑的线把(3)中的诸点连接起来(或说(3)中无穷多点的集合)就是这时的_,波的图象,2波的图象也称_，简称_ 3简谐波：如果波的图象是正弦曲线，这样的波叫_，也叫_这一称呼是我们今后更常见的一种说法，当介质中有这样的波传播时，波所到之处的介质质点在做_,波形图,波形,正弦波,简谐波,简谐运动,二、波的图象与振动图象的比较 简谐波的图象与简谐运动的图象都是_曲线，但它们又有着诸多本质的区别，具体如下： 1描述对象 (1)振

3、动图象：_； (2)波的图象：波传播方向上的_,正弦,某个质点,各个质点,2坐标轴意义 (1)振动图象 横轴：_； 纵轴：质点位移 (2)波的图象 横轴：波线上各质点的_； 纵轴：各质点对平衡位置的_,振动到该点所用的时间,平衡位置,位移,3物理意义 (1)振动图象：表示介质中_在_的位移变化(可联想“录像机”) (2)波的图象：表示介质中_在_的位移,一个振动质点,一段时间内,各个质点,某一时刻,核心要点突破,一、振动图象和波的图象的异同,特别提醒：(1)注意研究对象的区别； (2)理解波动中质点的振动； (3)形象记忆：振动图象是“个人录像”，而波的图象则是“集体照”,即时应用(即时突破，

4、小试牛刀) 1关于振动图象和波的图象，以下说法正确的是() A波的图象反映出很多质点在同一时刻的位移 B通过波的图象可以找出任一质点在任一时刻的位移 C振动图象的横轴是时间轴 D两种图象y轴都表示质点离开平衡位置的位移,解析：选ACD.波的图象记录的是大量质点在某一时刻离开平衡位置的位移，不能读出任一质点在任一时刻的位移，B错；依据振动图象和波的图象的画法可知A、C、D正确,二、振动方向与波传播方向的关系 质点振动方向与波的传播方向间存在着必然的联系，若已知波的传播方向，便知波源的方位，任给一质点，我们均可判定它跟随哪些质点振动，便知道它的振动方向，反之亦然 1若已知波的传播方向，可确定各质点

5、在该时刻的振动方向，并判断位移、加速度、速度、动能的变化,常用方法：(1)上下坡法 沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”，如图1221.,图1221,(2)带动法 原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点 方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P，若P在P上方，则P向上运动，若P在P下方，则P向下运动如图1222.,图1222,(3)微平移法 原理：波向前传播，波形也向前平移 方法：作出经微小时间t后的波形，就知道了各质点经过t时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了，如图1223.,图1223,(4)同侧法 质点的振动方向与波的传播方

6、向在波的图象的同一侧，如图1224所示，若波向右传播，则P向下运动,图1224,2由质点振动方向确定波的传播方向 仍是上述几种方法，只需将判定的程序倒过来，“反其道行之”即可,即时应用(即时突破，小试牛刀) 2如图1225中正确的波形图是() 解析：选BC.根据“坡形”法，凡是在“上坡”区的必向下运动，“下坡”区的必向上运动，故B、C正确,图1225,2平移法 先求出在t时间内波传播距离xvt(v为波速)，再将原波形沿波传播方向平移x(若要画tt时刻的波形图，则需逆波传播方向平移x)，然后将新波形“修补”，使原有波形的区间充满波形,即时应用(即时突破，小试牛刀) 3.如图1226所示，一列简谐

7、横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示t10和t20.5 s(T0.5 s)时的波形能正确反映t37.5 s时波形的是图(),图1226,图1227,课堂互动讲练,简谐横波某时刻的波形图线如图1228所示，由此图可知(),图1228,A若质点a向下运动，则波是从左向右传播的 B若质点b向上运动，则波是从左向右传播的 C若波从右向左传播，则质点c向下运动 D若波从右向左传播，则质点d向上运动 【精讲精析】由“带动法”可知，若a向下运动，则a是由其右侧邻近质点带动的，波源位于右侧，波向左传播，故A错；同理，B正确；若波从右向左传播，则c、d质点均应由其右侧邻近质点带动，其右侧质点位于c、d上方，

8、所以c、d均向上运动，故C项错误，D正确,【答案】BD 【方法总结】本题考查波的传播方向与质点振动方向之间的相互关系，判定的方法有多种，常用的有“上下坡法”、“带动法”等,变式训练1如图1229所示是一列简谐波某一时刻波的图象，下列说法正确的是() A波一定沿x轴正方向传播 Ba、b两个质点的振动速度方向相反 C若a点此时的速度方向沿y轴正方向，那么波的传播方向是沿x轴的正方向 D若波沿x轴的负方向传播，则b质点的振动速度方向是沿y轴的负方向,图1229,解析：选BC.x轴是表示在波传播方向上的一系列质点的平衡位置，但x轴指向不表示波的传播方向，故A错根据“上下坡”法：无论波向左传播还是向右传

9、播，a、b都处于不同“坡区”，即当a处于下坡路时，b处于上坡路，所以两者振动速度方向相反，故B正确同理可判断C正确，D错误,图12210,【思路点拨】正确解答本题的关键有以下三点： (1)理解波的图象的物理意义(2)掌握已知某一时刻波的图象，确定质点运动方向的方法(3)理解波的传播可看成是波形的传播，不能误认为是质点的平移,【答案】AC 【方法总结】在简谐波的图象中，每一个质点的振动规律同单个质点的简谐运动规律是完全相同的，因此波的图象中，牵涉到单个质点的振动问题可利用已有的振动规律作出判断,如图12211所示，甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x1 m处的质点，Q是

10、平衡位置为x4 m处的质点，图乙为质点O的振动图象，则(),图12211,At0.15 s时，质点Q的加速度达到正向最大 Bt0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向 C从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 m D从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cm 【精讲精析】由质点Q的振动图象可知，t0.15 s时，Q正处于最低点，加速度达到正向最大，选项A对；t0.10 s时，Q正处于平衡位置向下运动,【答案】AB,变式训练2(2011年高考重庆理综卷)介质中坐标原点O处的波源在t0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正向传播，t0时刻传到L处，波形如图12