第3节波的图像1.理解波的图像的意义．知道波的图像的横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简谐波．(重点)2.能在简谐波的图像中指出波长和质点振动的振幅．3.已知某一时刻某简谐波的图像和波的传播方向，能画出下一时刻的波的图像，并能指出图像中各个质点在该时刻的振动方向．(重点＋难点)一、横波的图像1．波的图像的作法(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平衡位置，纵坐标y表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移．(2)正方向的选取：一般规定，在横波中，位移向上时y取正值，向下时y取负值．(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)就是这时的波的图像．2．波的图像也称波形图，简称波形，波形图是正弦曲线的波，又称为正弦波．二、波的图像与振动图像的比较简谐波的图像与简谐运动的图像都是正弦曲线，但它们又有着诸多本质的区别，具体如下：1．描述对象(1)振动图像：某个质点；(2)波的图像：波传播方向上的各个质点．2．坐标轴意义(1)振动图像横轴：振动到该点所用的时间；纵轴：质点位移．(2)波的图像横轴：波线上各质点的平衡位置；纵轴：各质点对平衡位置的位移．在波的传播中，既有波的传播速度，又有质点的振动速度，二者相等吗？提示：不相等，波速由介质决定，振动速度是质点在平衡位置附近振动的速度，大小、方向随时间改变．对波的图像的认识1．图像的特点(1)简谐波的图像是正(余)弦曲线，是最简单的一种波，各个质点振动的最大位移都相同．(2)波的周期性：在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻质点的位移不同，则不同时刻，波的图像不同．质点振动时位移做周期性变化，则波的图像也做周期性变化，经过一个周期，波的图像复原一次．(3)波的传播方向的双向性：如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正向，也有可能沿x轴负向．2．图像的物理意义：波动图像描述的是同一时刻，沿波传播方向的各个质点离开平衡位置的位移．3．由波的图像可以获取的信息(1)介质中质点的振幅A，波长λ(两相邻波峰或波谷之间的距离)以及该时刻各质点的位移和加速度的方向．(2)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各质点的位移．4．波的图像与振动图像的区别与联系振动图像波的图像横坐标表示时间表示各质点的平衡位置研究对象一个质点介质中所有质点研究时间一段时间某一时间物理意义描述一个做振动的质点的位移随时间的变化规律描述在波的传播方向上各质点在某一时刻的位移图像坐标的含义(t，x)表示t时刻质点的位移是x(x，y)表示平衡位置在x处的质点此时刻的位移是y从图像可直接看出振幅、周期、任一时刻质点的位移、运动方向振幅、波长、该时刻各质点的位移、由波形图和传播方向判断该时刻各质点的振动方向在经过时间Δt后的情况图像随时间延伸，但原有部分的图像不变沿波的传播方向平衡，不同时刻的图像一般不同(若Δt为周期的整数倍，则波形不变)运动情况质点做简谐运动，属非匀变速运动波在同一种均匀介质中匀速传播，而介质中的质点做简谐运动比喻一个独舞的录像集体舞的剧照联系(1)纵坐标均表示质点的位移(2)纵坐标的最大值表示振幅(3)波在传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，每一个质点都有自己的振动图像波的图像并不是波实际运动的波形图，但某时刻横波的图像形状与波在该时刻的实际波形很相似，波形中的波峰对应波的图像中的位移正向最大值，波谷对应图像中位移负向最大值．波形中的平衡位置也对应图像中的平衡位置.一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是()A．这列波的振幅为4cmB．这列波的周期为1sC．此时x＝4m处质点沿y轴负方向运动D．此时x＝4m处质点的加速度为0[解析]由图像可知，这列波的振幅为2cm，A项错误；波长λ＝8m，故周期T＝＝s＝2s，B项错误；波向右传播，根据“上下坡”法可知，x＝4m处质点沿y轴正方向运动，C项错误；此时x＝4m处质点处于平衡位置，回复力为零，加速度为零，D项正确．...
