【成才之路】高中物理 第十二章 机械波 第二节 波的图象学案课件 新人教版选修3-4VIP免费

※理解波的图象的意义※※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※能够区分振动图象与波动图象•运动会中的团体操表演，常常利用运动员下蹲、站起的动作来表现波浪．我们如何用图象来表现波的传播呢？•1．振动图象的物理意义是，而波动图象的物理意义是．•2．简谐波的图象是．•3．介质中有正弦波传播时，介质中的质点在做．描述一个质点在多个时刻位移随时间的变化规律描述多个质点在某一时刻偏离平衡位置的位移规律正弦曲线简谐运动•(1)图象的建立•用横坐标x表示在波的传播方向上介质中各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定横波中位移方向向上时为正值，位移向下时为负值．在x－y平面上，画出各个质点的平衡位置x与各质点偏离平衡位置的位移y的各点(x，y)，用平滑的曲线把各点连接起来就得到了横波的波形图象．•(2)图象的特点•①横波的图象形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似，波形中的波峰即为图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置．•②波形图线是正弦或余弦曲线的波称为简谐波，简谐波是最简单的波，对于简谐波而言，各个质点振动的最大位移都相同．•③波的图象的重复性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同．•④波的传播方向的双向性：不指定波的传播方向时，图象中波可能向x轴正向或x轴负向传播．•某同学认为：既然机械波是机械振动在介质中传播时产生的，所以波的图象与振动图象没有区别，实质上是一样的．你认为他的观点是否正确？•答案：该同学的观点错误．从意义上来看，振动图象表示了一个振动质点在各个时刻的位移，而波动图象表示了各个振动质点在某个时刻的位移．另外两图象获得的信息也不相同.•如果已知一列波某时刻波形如图所示，那么我们从波的图象中可以获取的信息有以下几点：•1．可以直接看出在该时刻沿传播方向上各质点的位移．图象上各点的纵坐标表示各点在该时刻的位移．如图线上的M点的位移是2cm.•2．可以直接看出在波的传播过程中介质各点的振幅A，即波动图象上纵坐标最大值的绝对值，如图中波的振幅为A＝4cm.•3．可以由波的传播方向判断质点的运动方向，也可以由质点的运动方向判断出波的传播方向．•如图中，由波向右传播，可知点M向上运动，反之，如果M向上运动，可知波向右传播.•已知质点的运动方向来判断波的传播方向或已知波的传播方向来判断质点的运动方向时，判断依据的基本规律是横波的形成与传播的特点，常用方法有：•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”(如图所示)．•2．同侧法：在波的图象上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点运动方向，并设想在同一点沿水平方向画出一个简头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧(如图所示)．•3．微平移法：如图所示，实线为t时刻的波形图，作出微小时间Δt(Δt<)后的波形如虚线所示．由图可见t时刻的质点由P1(P2)位置经Δt后运动到P′1(P′2)处，这样就可以判断质点的运动方向了．(如图所示)•特别提醒：•实际应用时掌握以上方法中的一种或两种，常用“上下坡法”或“同侧法”.振动图象波的图象图象意义质点的位移随时间变化的曲线，表示一个质点不同时刻的位移，横坐标为时间某一时刻的波形图表示不同质点同一时刻的位移，横坐标表示介质中各质点的平衡位置振动图象波的图象图上能表示的量1.各时刻对应的位移2.各时刻质点的振动方向3.振幅A、周期T，频率f1.某时刻各质点位移2.根据波传播方向可确定各质点振动方向3.波长λ(波形在一个周期内传播的距离)振幅A图随时间变化情况图线随时间延伸，原有部分图形不变整个波形沿波的传播方向平移，不同时刻波形一般不同运动情况质点做简谐运动属非匀变速运动波在同一均匀介质中是匀速传播，介质的质点做简谐运动比喻一人独舞的录像集体舞的剧照•特别提醒：•(1)波的图象与振动图象外形上很相似，辨别它们时要看图象的横坐标是时间t还是位移x.•(2)简谐波中的所有质点都做简谐运动，它们的振幅、...