高二物理課件波的圖象 新課標(biāo)

1、 波的圖象 復(fù)習(xí)提問(wèn)： 1：什么是機(jī)械波？ 2：產(chǎn)生機(jī)械波的條件是什么？ 3：機(jī)械波的形成原因是 什么？ 4：機(jī)械波的傳播特點(diǎn)是什么？ 5：機(jī)械波分哪二種？各有什么特點(diǎn)？引入：機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)里的傳播過(guò)程，從波源開(kāi)場(chǎng)，隨著波的傳播，介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn)先后開(kāi)場(chǎng)振動(dòng)起來(lái)，雖然這些質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近做重復(fù)波源的振動(dòng)。但由于它們振動(dòng)步調(diào)不一致，所以，在某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移各不一樣。為了從總體上形象地描繪出波的運(yùn)動(dòng)情況，物理學(xué)中采用了波的圖象。第二節(jié) 波的圖象一：波的圖象1： 在平面直角坐標(biāo)系中橫坐標(biāo)X縱坐標(biāo)Y 表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置與參考點(diǎn)的距離 表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)

2、偏離平衡位置的位移。X/mY/m0. . . . . . . . . . .X/mY/m圖1中甲表示某一時(shí)刻繩上的一列橫波，乙是它的圖象。X/mY/m2 :圖象的特點(diǎn)： 形狀和波在傳播過(guò)程中介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)某 一 時(shí)刻的分布形成相似。3：圖象的物理意義： 表示介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻偏離各自平衡位置的情況。4：由波的圖象可獲得的信息：Ay /mx /m1 2 3 4 5 6 7 80B0.10AVav a: 該時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移； b : 各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振幅A ; c: 能根據(jù)波的傳播方向判斷各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向； 判斷各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向的方法：1帶動(dòng)法前帶后，后跟前：2微平移法 作出經(jīng)微

3、小時(shí)間 t tT/4 后的波形，就知道了各質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò) 到達(dá)的位置，那么運(yùn)動(dòng)方向就知道了。 3三角形法：形成方向順次封閉的三角形。 4上下坡法：人向波源走，分上坡和下坡X/mY/mPC5：波的圖象的應(yīng)用：1：由波的傳播方向 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向；2：由波的傳播方向 畫(huà)出t后前的波形圖； 方法： t后：沿波的傳播方向?qū)⒄麄€(gè)波形圖平移x=v* t的距離；圖2中虛線表示經(jīng)過(guò)t時(shí)間后的波的形狀和各質(zhì)點(diǎn)的位移。ypP二：簡(jiǎn)諧波：1：什么是簡(jiǎn)諧波？2：簡(jiǎn)諧波的波形圖有什么特點(diǎn)？為什么會(huì)出現(xiàn)兩種不同的波形？3：簡(jiǎn)諧波的波源振動(dòng)有什么特點(diǎn)？4：簡(jiǎn)諧波的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的周期和振幅有什么關(guān)系？穩(wěn)固練習(xí)：1如圖，為一簡(jiǎn)諧波某一時(shí)刻

4、的波形圖，假設(shè)P點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，那么這個(gè)波正向 傳播。 P2如圖，為一簡(jiǎn)諧波t=0時(shí)刻的波形圖，試畫(huà)出介質(zhì)中的A質(zhì)點(diǎn)在此后一段時(shí)間內(nèi)的振動(dòng)圖象。t/sX/mX/mY/mAAAx /mt /s1 2 3 4 5 6 7 800.100.14y /mx /m1 2 3 4 5 6 7 800.100.141. 兩種圖象的不同含義振動(dòng)圖象和波的圖象(1) 橫坐標(biāo)軸和縱坐標(biāo)軸的含義(2) 圖象中某一點(diǎn)所表示的含義(3) 圖象的整體含義振動(dòng)圖象 波的圖象BB14振動(dòng)圖象和波的圖象2. 圖象隨時(shí)間的演變情況0t / sx / m1 2 3 4 5 6 7 891011121315振動(dòng)圖象1. 兩種圖象的

5、不同含義振動(dòng)圖象和波的圖象3. 判斷質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向的方法AAx1yx0 xtt10 x1y1振動(dòng)圖象波的圖象2. 圖象隨時(shí)間的演變情況1. 兩種圖象的不同含義x2t2y2t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向x方向運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)A在向y方向運(yùn)動(dòng)振動(dòng)圖象和波的圖象、3. 判斷質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向的方法2. 圖象隨時(shí)間的演變情況1. 兩種圖象的不同含義4. 圖象中兩相鄰?fù)帱c(diǎn)間距離的含義Txt0振動(dòng)圖象波的圖象yx0橫波的圖象與形成橫波的質(zhì)點(diǎn)的分布形狀相似，故波的圖象又叫波形圖或波形曲線。 縱波的圖象較為復(fù)雜,不再深入討論。 簡(jiǎn)諧波的圖象是一條正弦或余弦曲線。橫波的圖象特點(diǎn)：2波的圖象的物理意義 波的圖象表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻(同一

6、時(shí)刻)偏離平衡位置的位移的空間分布情況。在不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移不同，波形也隨之改變，不同時(shí)刻的波形曲線是不同的。 從某種意義上講，波的圖象可以看作是“位移對(duì)空間的展開(kāi)圖，即波的圖象具有空間的周期性；同時(shí)每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期波就向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離，雖然不同時(shí)刻波的形狀不同，但每隔一個(gè)周期又恢復(fù)原來(lái)的形狀，所以波在時(shí)間上也具有周期性。 波具有空間周期性、時(shí)間周期性3從波的圖象上可獲取的物理信息例：如圖3所示為一列簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波的圖象。求：(1)該波的振幅和波長(zhǎng)。 (2)波向右傳播，說(shuō)明A、B、C、D質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。(3)畫(huà)出經(jīng)過(guò) T4后的波的圖象。解：(1)振幅是質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大位移，

7、波長(zhǎng)是兩個(gè)相鄰的峰峰或谷谷之間的距離，所以振幅A=5cm，波長(zhǎng)=20m。(2)根據(jù)波的傳播方向和波的形成過(guò)程，可以知道質(zhì)點(diǎn)B開(kāi)場(chǎng)的時(shí)間比它左邊的質(zhì)點(diǎn)A要滯后一些，質(zhì)點(diǎn)A已到達(dá)正向最大位移處，所以質(zhì)點(diǎn)B此時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向是向上的，同理可判斷出C、D質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向是向下的。(3)由于波是向右傳播的，由此時(shí)刻經(jīng)T/4后波的圖象，即為此時(shí)刻的波形沿波的傳播方向推進(jìn)4的波的圖象，如圖4所示。討論：1假設(shè)波速為20ms，從圖示時(shí)刻開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)，說(shuō)出經(jīng)過(guò)5s， C點(diǎn)的位移和通過(guò)的路程。2假設(shè)波是向左傳播的，以上問(wèn)題的答案應(yīng)如何？3從波的圖象可以知道什么？ 總結(jié)：從波的圖象上可獲取的物理信息是：(1)波長(zhǎng)和振幅。(

8、2)波的傳播方向可求各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。(假設(shè)某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向也可確定波的傳播方向.【三角形法、振動(dòng)定義法】)(3)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后的波形圖或一段時(shí)間前的波形圖。(4)質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程和位移。4穩(wěn)固練習(xí)： 一列簡(jiǎn)諧橫波在x軸上傳播，圖5所示的實(shí)線和虛線分別為t1和t2兩個(gè)時(shí)刻的波的圖象，16ms。 (1)如果波是向右傳播的，時(shí)間間隔(t2t1)是多少？(2)如果波是向左傳播的，時(shí)間間隔(t2t1)是多少？分析：(1)從波形上看，t2時(shí)刻的虛線波形在t1時(shí)刻的實(shí)線波形的右側(cè)1/4波長(zhǎng)處，再考慮到波的周期性，所以時(shí)間間隔t2t1 )是n+1/4)T。 (2)同理，從波形上看，t2時(shí)刻的虛

9、線波形在t1時(shí)刻的實(shí)線波形的左側(cè)3/4波長(zhǎng)處，再考慮到波的周期性，所以時(shí)間間隔t2t1 )是n+3/4)T。解：周期：T=/v =810-2/16 =5 10-3 s(1波向右傳播時(shí)，時(shí)間間隔 (t2t1)= (n+1/4)T = 5 10-3 (n+1/4)s (2)波向左傳播時(shí)，時(shí)間間隔 (t2t1)= (n+3/4)T = 5 10-3 (n+3/4)s波的圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別1：坐標(biāo)軸所表示的意義上的區(qū)別：2：圖象的物理意義的上區(qū)別：3：圖象的變化上的區(qū)別：9、靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、雨中

10、黃葉樹(shù)，燈下白頭人。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:22:16 AM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見(jiàn)頻。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、乍見(jiàn)翻疑夢(mèng)，相悲各問(wèn)年。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見(jiàn)青山。13 十月 20222022/10/132022/10/

11、132022/10/1315、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。2022/10/132022/10/1313 October 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/139、沒(méi)有失敗，只有暫時(shí)停頓成功！。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。2022/

12、10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:22:16 AM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份缺乏，可得無(wú)限完美。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。13 十月 202

13、22022/10/132022/10/132022/10/1315、楚塞三湘接，荊門九派通。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。2022/10/132022/10/1313 October 202217、空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/139、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。2022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202210、閱讀一切好書(shū)如同和過(guò)去最出色的人談話。2022/10/132022/10/

14、132022/10/1310/13/2022 6:22:16 AM11、越是沒(méi)有本領(lǐng)的就越加自命非凡。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/10/132022/10/1313 October 202217、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要