波的图象ppt课件.ppt

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1、0 x/my/m12345678复习提问：复习提问：1：什么是：什么是机械波机械波？2：产生机械波的条件是什么？：产生机械波的条件是什么？3：机械波的形成原因是：机械波的形成原因是什么？什么？4：机械波的传播特点是什么？：机械波的传播特点是什么？5：机械波分哪二种？各有什么特点？：机械波分哪二种？各有什么特点？第一课时第一课时引入引入：机械波是机械振动在介质里的传播：机械波是机械振动在介质里的传播过程，从波源开始，随着波的传播，介质过程，从波源开始，随着波的传播，介质中的大量质点中的大量质点先后先后开始开始振动振动起来，虽然这起来，虽然这些质点些质点只在平衡位置附近只在平衡位置附近做做重复波源

2、的振重复波源的振动动。但由于。但由于它们振动它们振动步调不一致步调不一致，所以，所以，在在某一时刻某一时刻介质中介质中各质点对平衡位置的位各质点对平衡位置的位移各不相同移各不相同。那么怎样那么怎样形象形象地地描绘描绘出波的运动情况呢？出波的运动情况呢？物理学中采用了物理学中采用了波的图象波的图象。Y位移一、波的图象一、波的图象(1)建立直角坐标系：建立直角坐标系：用横坐标表示在波用横坐标表示在波传播方向上传播方向上各质点的各质点的平衡位置平衡位置用纵坐标表示用纵坐标表示某时刻某时刻各质点偏离平衡位置的各质点偏离平衡位置的位移位移X平衡位置正方向负方向.波的图象的画法：波的图象的画法：（）在（）

3、在XOYXOY坐标平面上画出坐标平面上画出某时刻某时刻各质点各质点偏离平衡位置的偏离平衡位置的位移位移位移平衡位置YXO（）将（）将某时刻某时刻各质点各质点偏离平衡位置的偏离平衡位置的位移矢量的末端位移矢量的末端用光滑的用光滑的曲线连接起来曲线连接起来二、波的图象的物理意义二、波的图象的物理意义1.波的图象的物理意义：波的图象的物理意义：反映反映某时刻某时刻各个质点各个质点偏离偏离平衡位置的平衡位置的位移位移由波的图象的画法可以知道：由波的图象的画法可以知道：对对横波横波而言图象上各点就表示介质中各质点在空间的而言图象上各点就表示介质中各质点在空间的实际位置。所以横波的图象也就反映了某时刻介质

4、中各质实际位置。所以横波的图象也就反映了某时刻介质中各质点在空间的实际分布情况。点在空间的实际分布情况。2.振动图象的物理意义：振动图象的物理意义：反映反映某质点某质点不同时刻不同时刻偏离平衡位置的偏离平衡位置的位移位移由振动图象的画法可以知道：由振动图象的画法可以知道：图象上的点并不表示做简谐运动的质点在空间的实际位置。图象上的点并不表示做简谐运动的质点在空间的实际位置。振动图象的画法振动图象的画法YXO波的传播方向波的传播方向OYt振动图象的画法振动图象的画法-描点法描点法T/4T/23T/4TOYt振动图象的画法振动图象的画法-描点法描点法T/4T/23T/4T返回波的图象波的图象与与振

5、动图象振动图象的区别的区别振动图象振动图象波的图象波的图象图象图象研究研究对象对象振动质点振动质点(单个单个)介质各质点介质各质点(许多个许多个)物理物理意义意义某某一质点一质点在在不同时刻不同时刻离开平衡位置的位移离开平衡位置的位移某某一时刻各个质点一时刻各个质点离离开平衡位置的位移开平衡位置的位移坐标坐标意义意义横轴横轴表质点振动表质点振动时间时间横轴横轴表各质点的表各质点的平衡平衡位置位置图线图线变化变化 图线只会随着时间向图线只会随着时间向后延伸，后延伸，图形不变图形不变随着随着时刻时刻的选择的选择不不同同,图线会有变化图线会有变化(当当t=nT,波形相同波形相同)0 xtT0 xYA

6、y/mx/m123456780B0.10AVava:该时刻各个质点的该时刻各个质点的位移；位移；b:各个质点的振幅各个质点的振幅A;c:能根据波的传播方向判能根据波的传播方向判断各质点在该时刻的运动方断各质点在该时刻的运动方向；向；由波的图象可获得的信息：由波的图象可获得的信息：五、波的图象的应用五、波的图象的应用波的传播方向波的传播方向、质点的振动方向质点的振动方向及及波形图波形图三者知其二，而求其一。三者知其二，而求其一。1：质点带动法质点带动法YXO波的传播方向 在判断点在判断点P P靠近波源靠近波源一方的图象上另找一点一方的图象上另找一点P,P,若若PP在在P P上方上方,则则P P向

7、上运动向上运动;若若PP在在P P下方下方,则则P P向下运动。向下运动。P法法2：波的微移法波的微移法x/cmBv0y/cmAD实线为一沿实线为一沿X轴正方向传播的横波，采用微小平移法，轴正方向传播的横波，采用微小平移法，将波形向传播的方向做微小的平移，如虚线所示，由将波形向传播的方向做微小的平移，如虚线所示，由于各质点沿于各质点沿y方向振动，并且在虚线上，所以很容易判方向振动，并且在虚线上，所以很容易判断质点的振动方向。断质点的振动方向。0ACx/cm方法3(朝向波源)上下坡法0 x/cmy/cmvABCDABCDABCDBAD0ACx/cmy/cm反过来如果知道质点的振动情况，也可以求传

8、播方向和波形图象方法方法4：同侧法（原理）同侧法（原理）0 x/cmy/cmvABCDABCDABCD在波的图形上的某一点，做一与传播方向平行的箭头，并且在该箭头的同一侧，过该点，做一与X轴垂直的箭头，则该箭头的方向就是该质点振动方向A：向下B：向上C：向下D：向下反过来如果知道质点的振动情况，也可以求传播方向和波形图象B、C、D三个质点三个质点中，先中，先回到回到平衡平衡位置位置1.如图，为一简谐波某一时刻的波形图，若如图，为一简谐波某一时刻的波形图，若已知已知A点的振动方向向下，则这个波正向点的振动方向向下，则这个波正向传播，标出图中传播，标出图中B、D、E各质点运动的速各质点运动的速度方

9、向，度方向，C、F两质点的速度怎样？两质点的速度怎样？ACBFEDx/cmx/m0123456107-10-7D巩固练习：巩固练习：左左2 21 10-1-1-2-20.10.30.50.70.80.60.40.2 Ax/my/cm例：如例：如图示：图示：求：求：（）波长（）（）波长（）b b质点的振幅（）若波向右传播，质点的振幅（）若波向右传播，a a、b b、c c、d d各质点的振动方向（）若波速为各质点的振动方向（）若波速为0.0.m/sm/s，则波的频率，则波的频率为多少？（）若波速为为多少？（）若波速为0.0.m/sm/s，且向左传播，画出再经过，且向左传播，画出再经过.5s.5s

10、的波形图并写出此时点的坐标的波形图并写出此时点的坐标a ab bc cd dp p例例:(课本课本P51)图中的实线是一列简谐波图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线在某一时刻的波形曲线.经经0.5s后后,其波形图如其波形图如图中虚线所示图中虚线所示.设该波的周期设该波的周期T大于大于0.5s.a.如果波是向左传播的如果波是向左传播的,波速是多大波速是多大?波波的周期是多大的周期是多大?b.如果波是向右传播的如果波是向右传播的,波速是多大波速是多大?波波的周期是多大的周期是多大?x/cmy/cmO12243648x/cmy/cmO12243648如该波的周期如该波的周期T T小于小于0.5

11、s.0.5s.a.a.如果波是向左传播的如果波是向左传播的,波速是多大波速是多大?波的周期是多大波的周期是多大?b.b.如果波是向右传播的如果波是向右传播的,波速是多大波速是多大?波的周期是多大波的周期是多大?c.c.如果波速为如果波速为132cm/s132cm/s，则波是向左还是向右传播？，则波是向左还是向右传播？(一一)已知波动图象已知波动图象,画出振动图象画出振动图象例例1.沿沿x轴正方向传播的简谐波在轴正方向传播的简谐波在t=0时刻的波形如图所示，已知波速时刻的波形如图所示，已知波速v=5m/s,试画出平衡位置在试画出平衡位置在x=10cm的质点的质点A的振的振动图象动图象x/cmy/

12、cm50-515510A【解解】波沿波沿x轴正方向传播轴正方向传播t=0时刻时刻A点从平衡位置向正点从平衡位置向正y方向振动方向振动x/cmy/cm50-515510A0y/cm0.010.02t/s5-5【方法点拨方法点拨】2.从波动图中确定所求质点的对应时从波动图中确定所求质点的对应时刻的位置和运动方向刻的位置和运动方向1.利用获取的信息求出振动的周期利用获取的信息求出振动的周期.3.画图画图注意波动图与振动图中的时间关系注意波动图与振动图中的时间关系.例例2.2.一列简谐横波沿正一列简谐横波沿正x x方向传播方向传播,其速度其速度为为10cm/s10cm/s，在，在t t=1.5s=1.

13、5s时其波形图如图所示，时其波形图如图所示，在在x x=15cm=15cm处的质点为处的质点为B B，试画出质点，试画出质点B B的振动的振动图象图象Bx/cm3020100-1010y/cm【答案答案】y/cmt/s0.51.5120-10101.如图所示，甲图为一列简谐横波在某时刻的波形图，如图所示，甲图为一列简谐横波在某时刻的波形图，乙图是这列波传播介质中某质点此后一段时间内的振乙图是这列波传播介质中某质点此后一段时间内的振动图象，则动图象，则A.若波沿若波沿x轴正方向传播，图乙为轴正方向传播，图乙为A质点的振动图象质点的振动图象B.若波沿若波沿x轴正方向传播，图乙为轴正方向传播，图乙为

14、B质点的振动图象质点的振动图象C.若波沿若波沿x轴负方向传播，图乙为质点轴负方向传播，图乙为质点C的振动图象的振动图象D.若波沿若波沿x轴负方向传播，图乙为质点轴负方向传播，图乙为质点D的振动图象的振动图象BDy/cmt/s0.51.5120-55例例3.一简谐波向正一简谐波向正x传播传播,在距波源在距波源O点为点为2m的质点的质点A的振动图象如图所示的振动图象如图所示,该波的波速为该波的波速为2m/s，试作出，试作出t=2s时时刻的波形图象刻的波形图象(二二).已知振动图象已知振动图象,画出波动图象画出波动图象【答案答案】y/cmx/m13240-55【方法点拨方法点拨】2.从振动图中确定质

15、点所求时刻的位置从振动图中确定质点所求时刻的位置和运动方向和运动方向1.利用获取的信息求出波长利用获取的信息求出波长.3.画图画图注意波动图与振动图中的时间关系注意波动图与振动图中的时间关系.(07年高考年高考.T15)一列简谐横波沿一列简谐横波沿x轴负轴负方向传播方向传播,波速波速v=4m/s.已知坐标原点已知坐标原点(x=0)处质点的振动图象如图处质点的振动图象如图a所示所示.在下列在下列4幅图幅图中能够正确表示中能够正确表示t=0.15s时波形的图是时波形的图是:y/mt/s0.100.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6图图a体验高考y/mx/m0.10-0.81.60.8y/m

16、x/m0.10-0.81.60.8y/mx/m0.10-0.81.60.8y/mx/m0.10-0.81.60.8ABCD(A)(A)例例4.4.如图所示是一列沿如图所示是一列沿x x轴正方向传播的简轴正方向传播的简谐横波在传播方向上相距谐横波在传播方向上相距3m3m的两质点的两质点P P和和Q Q的振动的振动图象图象,其实线是其实线是P P点的振动图象点的振动图象,虚线是虚线是Q Q点的振点的振动图象动图象,若若P P质点离波源比质点离波源比Q Q质点近质点近,则该波的最则该波的最大波长为大波长为_m;_m;若若Q Q质点离波源比质点离波源比P P点近点近,则该则该波的最大波长是波的最大波长

17、是_m_mPQx/cmt/s【解答解答】由图可知由图可知t=0时刻时刻,P在正向最大在正向最大位移处位移处,Q在平衡位置且向负向运动在平衡位置且向负向运动.若若P质点质点离波源近离波源近,则则P、Q间波形如图间波形如图(3)所示所示,有有3/4=3,=4m;若若Q点离波源较近点离波源较近,则则P、Q间间波形如图波形如图(4)所示所示,则有则有/4=3,=12mPQv(3)PQv(4)10一列简谐横波某时刻的波形如图（甲）所示，一列简谐横波某时刻的波形如图（甲）所示，该时刻开始计时，波上该时刻开始计时，波上A质点的振动图像如图质点的振动图像如图（乙）所示，则（乙）所示，则（）A这列波沿这列波沿x

18、轴正方向传播轴正方向传播B这列波的波速是这列波的波速是25m/sC从该时刻起经从该时刻起经0.4s，A质点通过的路程是质点通过的路程是16mD从该时刻起，质点从该时刻起，质点P将比质点将比质点Q先回到平先回到平衡位置衡位置BDMPQN一列波在介质中向某一方传播一列波在介质中向某一方传播,图为此波在某一时刻的波图为此波在某一时刻的波形图形图,并且此时振动还只发生在并且此时振动还只发生在M.NM.N之间之间,已知此波的周期已知此波的周期为为T,QT,Q质点速度方向在图中是向下的质点速度方向在图中是向下的,下面说法中正确是下面说法中正确是A.A.波源是波源是M,M,由波源起振开始记时由波源起振开始记时,P,P点已振动时间点已振动时间T TB.B.波源是波源是M,M,由波源起振开始记时由波源起振开始记时,P,P点已振动时间点已振动时间3T/43T/4C.C.波源是波源是N,N,由波源起振开始记时由波源起振开始记时,P,P点已振动时间点已振动时间T/4T/4D.D.波源是波源是N,N,由波源起振开始记时由波源起振开始记时,P,P点已振动时间点已振动时间3T/43T/4