高中物理122《波的圖象》課件(新人教版選修3-4)

1、波的圖象教學(xué)目標教學(xué)目標 知識目標：知識目標： 1.理解波的圖象的意義，知道什么是簡諧波； 2.能據(jù)波的圖象判斷各質(zhì)點在該時刻的振動方向； 3.能夠由某一時刻波的圖象畫出任一時刻波的圖象. 技能目標：技能目標： 培養(yǎng)學(xué)生通過對比，掌握新知識的能力. 教學(xué)重點：教學(xué)重點： 1.理解波的圖象的意義. 2.能用波的圖象解決一些實際問題. 教學(xué)難點：教學(xué)難點： 據(jù)波的圖象如何解決實驗問題. 教學(xué)方法：教學(xué)方法： 講練法、歸納類比法復(fù)習(xí)提問：復(fù)習(xí)提問： 1 1：產(chǎn)生機械波的條件是什么？：產(chǎn)生機械波的條件是什么？ 2 2：機械波傳播的實質(zhì)是什么？：機械波傳播的實質(zhì)是什么？ 3 3：機械波分哪二種？各有什么

2、：機械波分哪二種？各有什么特點？特點？ 我們可以用照象機把波的形狀攝下我們可以用照象機把波的形狀攝下來，就是按下來，就是按下快門瞬間快門瞬間各個質(zhì)點各個質(zhì)點離開離開各自平衡位置各自平衡位置時的情形。我們就把這時的情形。我們就把這些質(zhì)點連成曲線，就是該時刻的波的些質(zhì)點連成曲線，就是該時刻的波的圖象。圖象。橫波動畫展示Y位移位移一、波動情況的圖象表示法一、波動情況的圖象表示法1.1.用橫坐標表示在波用橫坐標表示在波傳播方向上傳播方向上各質(zhì)點的各質(zhì)點的平衡位置平衡位置2.2.用縱坐標表示用縱坐標表示某時刻某時刻各質(zhì)點偏離平衡位置的各質(zhì)點偏離平衡位置的位移位移X平衡位置平衡位置正方向負方向Y位移X平衡

3、位置O振動圖象的畫法 波的圖象是在波的傳播方向上，介質(zhì)中各振動質(zhì)點在某一時波的圖象是在波的傳播方向上，介質(zhì)中各振動質(zhì)點在某一時刻的波形圖簡稱波形刻的波形圖簡稱波形（1 1）如果波的圖象是正弦曲線，這樣的波叫做正弦波，也叫）如果波的圖象是正弦曲線，這樣的波叫做正弦波，也叫簡諧波簡諧波（2 2）介質(zhì)中有正弦波傳播時，介質(zhì)的質(zhì)點在做簡諧振動）介質(zhì)中有正弦波傳播時，介質(zhì)的質(zhì)點在做簡諧振動（3 3）簡諧波是一種最基本、最簡單的波）簡諧波是一種最基本、最簡單的波. .二、波的圖象的物理意義二、波的圖象的物理意義1.波的圖象的物理意義：波的圖象的物理意義： 反映反映各個質(zhì)點各個質(zhì)點某一時刻某一時刻偏離平衡位

4、置的偏離平衡位置的位移位移由波的圖象的畫法可以知道：由波的圖象的畫法可以知道： 對對橫波橫波而言圖象反映了某時刻介質(zhì)中各個質(zhì)點在空間而言圖象反映了某時刻介質(zhì)中各個質(zhì)點在空間的實際分布情況。的實際分布情況。2.振動圖象的物理意義：振動圖象的物理意義： 反映反映某個質(zhì)點某個質(zhì)點不同時刻不同時刻偏離平衡位置的偏離平衡位置的位移位移由振動圖象的畫法可以知道：由振動圖象的畫法可以知道：圖象上的點并不表示做簡諧運動的質(zhì)點在空間的實際位置。圖象上的點并不表示做簡諧運動的質(zhì)點在空間的實際位置。三、振動圖象與波的圖象的比較三、振動圖象與波的圖象的比較XtOYXO振動圖象波的圖象1.兩個圖象的縱坐標都表示質(zhì)點偏離

5、平衡位置的位移兩個圖象的縱坐標都表示質(zhì)點偏離平衡位置的位移2.振動圖象的橫坐標表示時間，振動圖象的橫坐標表示時間，O點為質(zhì)點的平衡位置點為質(zhì)點的平衡位置 波的圖象的橫坐標表示在波的傳播方向上各質(zhì)點的平衡位置波的圖象的橫坐標表示在波的傳播方向上各質(zhì)點的平衡位置3.兩種圖象的形狀都是正弦或余弦曲線兩種圖象的形狀都是正弦或余弦曲線4.振動圖象表示振動圖象表示一個質(zhì)點一個質(zhì)點在在不同時刻不同時刻的位移的位移 波的圖象表示波的圖象表示多個質(zhì)點多個質(zhì)點在在某一時刻某一時刻的位移，對橫波而言則表的位移，對橫波而言則表 示多個質(zhì)點在某一時刻的空間位置分布示多個質(zhì)點在某一時刻的空間位置分布確定質(zhì)點確定質(zhì)點運動方

6、向運動方向形象記憶形象記憶圖線變化圖線變化物理意義物理意義y/m x/m x/m T t/s圖線圖線研究內(nèi)容研究內(nèi)容研究對象研究對象波動圖象波動圖象振動圖象振動圖象 單一振動質(zhì)點單一振動質(zhì)點沿波傳播方向的所有質(zhì)點沿波傳播方向的所有質(zhì)點一質(zhì)點的位移隨時間的變化規(guī)律一質(zhì)點的位移隨時間的變化規(guī)律某時刻所有質(zhì)點的空間分布規(guī)律某時刻所有質(zhì)點的空間分布規(guī)律表示表示各質(zhì)點各質(zhì)點在在某時刻某時刻的位移的位移表示表示一個質(zhì)點一個質(zhì)點在在各時刻各時刻的位移的位移隨時間推移隨時間推移圖象延伸圖象延伸，但已有，但已有的圖象形狀不變的圖象形狀不變隨時間推移圖象沿傳播方向隨時間推移圖象沿傳播方向平移平移比喻為一質(zhì)點的比喻

7、為一質(zhì)點的“傳記記錄卡傳記記錄卡”比喻為一個質(zhì)點的比喻為一個質(zhì)點的“錄象帶錄象帶”比喻為無數(shù)質(zhì)點某一時刻比喻為無數(shù)質(zhì)點某一時刻的的“特寫鏡頭特寫鏡頭”比喻為無數(shù)質(zhì)點某一時刻比喻為無數(shù)質(zhì)點某一時刻拍攝的拍攝的“照片照片”根據(jù)下一時刻的位移來判斷根據(jù)下一時刻的位移來判斷根據(jù)根據(jù)“質(zhì)點帶動原理質(zhì)點帶動原理”來判斷來判斷四、波的圖象的應(yīng)用四、波的圖象的應(yīng)用(一一)主要題型之一：主要題型之一： 波的傳播方向波的傳播方向、質(zhì)點的振動方向質(zhì)點的振動方向以及以及波形圖波形圖三者三者 知其二，而求其一。知其二，而求其一。主要方法之一：主要方法之一： 質(zhì)點帶動法質(zhì)點帶動法YXO波的傳播方向例一例二X平衡位置平衡位

8、置Y位移位移OBACGDFEIHB A C G D F E H vI 一、描點法一、描點法主要題型之二：主要題型之二： 求波在任意時刻的波形圖求波在任意時刻的波形圖例一例二例題一：例題一： 如圖所示為一列向右傳播的簡諧波在某時刻的波形圖如圖所示為一列向右傳播的簡諧波在某時刻的波形圖 試求出波形圖上試求出波形圖上A、B、C、D四個質(zhì)點的振動方向四個質(zhì)點的振動方向YXO波的傳播方向ABCDVVVV如果這列波是向左傳播的，則這四個質(zhì)點的振動方向又如何？如果這列波是向左傳播的，則這四個質(zhì)點的振動方向又如何？返回例題二：例題二： 如圖所示為一列簡諧波在某時刻的波形圖，已知圖形如圖所示為一列簡諧波在某時刻

9、的波形圖，已知圖形 上某點的振動方向如圖所示。試求這列波的傳播方向上某點的振動方向如圖所示。試求這列波的傳播方向YXOV答案：向左傳播如果這個質(zhì)點的振動方向向上，則波的傳播方向又如何？如果這個質(zhì)點的振動方向向上，則波的傳播方向又如何？返回如果已知這個質(zhì)點做減速運動，則波的傳播方向又如何？如果已知這個質(zhì)點做減速運動，則波的傳播方向又如何？例題一： 如圖所示為一列向右傳播的簡諧波在某時刻的波形圖 試畫出再經(jīng)過T/4、3T/4和5T/4時的波形圖YXO波的傳播方向試畫出該時刻前T/4、3T/4和5T/4時刻的波形圖返回例題二：例題二： 如圖所示為一列簡諧波在某時刻的波形圖，已知圖形如圖所示為一列簡諧波在某時刻的波形圖，已知圖形 上某點的振動方向如圖所示。試畫出再經(jīng)過上某點的振動方向如圖所示。試畫出再經(jīng)過T/4、3T/4和和 5T/4時的波形圖時的波形圖YXOV如果已知這個質(zhì)點做減速運動，則波形圖又如何？如果已知這個質(zhì)點做減速運動，則波形圖又如何？返回OYt振動圖象的畫法振動圖象的畫法-描點法描點法T/4T/23T/4TOYt振動圖象的畫法振動圖象的畫法-描點法描點法T/4T/23T/4TOYt振動圖象的畫法振動圖象的畫法-描點法描點法T/4T/23T/4TOYt振動圖象的畫法振動圖象的畫法-描點法描點法T/4T/23T/4TOYt振動圖象的畫法振動圖象的畫法-描點