四川省广安市岳池县第一中学高中物理《2.2 波的图像》学案 教科版选修3-4VIP免费

学案3波的图像[学习目标定位]1.知道什么是波的图像，知道图像中纵、横坐标各表示什么物理量，能说出图像中蕴含的信息.2.能区别振动图像和波动图像.3.根据某一时刻的波的图像和波的传播方向，能画出下一时刻和前一时刻的波的图像，并能指出图像中各个质点在该时刻的振动方向．1．如果质点的位移与时间的关系遵从________的规律，即它的振动图像(x－t图像)是一条________，这样的振动叫做简谐运动．2．振动图像描述的是________随时间变化的规律．1．横波的图像：若以横坐标x表示在波的传播方向上________，纵坐标y表示该时刻________________，规定位移的方向向上为正值，向下为负值，则在xOy坐标平面上，描出该时刻各质点的位置(x，y)，用________将各点连接起来，就得到了这一时刻横波的图像．2．波的图像直观地表明了离波源不同距离的________在________的位置．波的图像有时也称为波形图，简称________3．波形图是________的波，又称为正弦波．一、波的图像[问题设计]取一条较长的软绳，一同学用手握住一端拉平后上下抖动，另一同学手持数码相机按下快门，想象一下，照片上绳子的像有什么特点？[要点提炼]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________，纵坐标y表示某一时刻各质点________(2)正方向的选取：选取质点振动的某一个方向为y轴正方向，x轴一般取向右为正方向．(3)描点：把某一时刻所有质点的位移画在坐标系里．(4)连线：用一条平滑的线把(3)中的所有质点连接起来就是这个时刻的________．如图1所示．1图12．图像的特点(1)横波的图像形状与波形图相似，所以波的图像也称波形图．(2)波的图像的周期性：质点振动的位移做周期性变化，即波的图像也做周期性变化，经过一个周期，波的图像重复一次．(3)波传播方向的双向性：不指定波的传播方向时，图像中波可能向x轴正向或x轴负向传播．3．图像的物理意义波的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．二、质点的振动方向与波传播方向的关系已知波的传播方向，可以判断各质点的振动方向，反之亦然．判断方法一：带动法后面质点依次重复前面质点的振动．判断方法二：上、下坡法如图2所示，沿波的传播方向，“上坡”的质点向下振动，如D、E、F；“下坡”的质点向上振动，如A、B、C.图2判断方法三：同侧法如图3所示，波形图上表示传播方向和振动方向的箭头在图像同侧．图3三、振动图像和波动图像的比较[问题设计]振动图像和波动图像从形状上看都是正弦曲线，你能说出它们的物理意义有什么不同吗？[要点提炼]2振动图像和波动图像的比较振动图像波动图像研究对象一个振动质点沿波传播方向上的各个质点坐标横轴表示________，纵轴表示质点的位移横轴表示波的传播方向上各质点的________，纵轴表示各质点相对各自平衡位置的位移研究内容一个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图像物理意义图像表示某个质点在________的位移图像表示介质中各个质点在________的位移图像变化随时间延伸，图像形状不变，只是沿t轴延续随时间推移，图像整体沿波的传播方向平移图像显示的主要物理量振幅和周期振幅和波长一、对波的图像的理解例1如图4所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图，由图像可知()图4A．质点b此时位移为零B．质点b此时向－y方向运动C．质点d的振幅是2cmD．质点a再经过通过的路程是4cm，偏离平衡位置的位移是4cm3二、质点的振动方向与波传播方向的关系例2简谐横波某时刻的波形图如图5所示．由此可知：图5(1)若质点a向下运动，则波向什么方向传播？(2)若质点b向上运动，则波向什么方向传播？(3)若波从右向左传播，则质点c向什么方向运动？三、波的图像的画法例3某一简谐横波在t时刻的波形图如图6所示．若波向右传播，画出T/4后和T/4前两个时刻的波的图像．图6四、振动图像与波的图像的比较例4(2014·新课标Ⅰ·34(1))图7(a)为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在x＝1.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x＝2m的质点．下列说法正确的是________．(填正确答案标号)图7A．波速为0.5m/sB．波的传播方向向右C...