【教學課件】波的描述 示范課件1

2波的描述第三章機械波第2課時新課引入復習回顧1.圖線的橫、縱坐標分別表示什么物理量？橫軸表示時間各質(zhì)點的平衡位置,縱軸表示某一時刻各質(zhì)點偏離平衡位置的位移。關于波的圖像2.從簡諧運動圖象可以求哪些物理量?x/my/m5-50246（1）振幅A:圖像的峰值。（2）波長λ:相鄰兩個波峰或波谷之間的距離。（3）各個質(zhì)點的位移x:對應于圖像上某一點的坐標（x，y）。

如何根據(jù)波的傳播方向判斷質(zhì)點的振動方向？思考：Q′QP′一、波的圖像的應用1.波的傳播方向和質(zhì)點的振動方向之間的關系。⑴帶動法步驟1：明確波的傳播方向，確定波源方位；x/my/cm5-50246v步驟2：在某質(zhì)點P（Q）靠近波源一方（緊挨著P點）圖像上找另外一點P′（Q′）；步驟3：若P′在P下方，則P′帶動P向下運動；P若Q′在Q上方，則Q'帶動Q向上運動。如果已知P點的振動方向向下，判斷波的傳播方向。思考：一、波的圖像的應用（2）微平移法做出經(jīng)微小時間后的波形，就知道了各質(zhì)點經(jīng)過Δt時間達到的位置，運動方向就可確定。v將波的圖像視為蜿蜒起伏的“山坡”，沿波的傳播方向看，“上坡路段”上的各質(zhì)點都向下振動，“下坡路段”上的各質(zhì)點都向上振動。簡稱“上坡下，下坡上”。一、波的圖像的應用（3）上下坡法YXOv下坡上上坡下上坡下注意一、波的圖像的應用例1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A、B、C、D四個質(zhì)點的振動方向。Vvvvv例2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。試求這列波的傳播方向。YXOvV練習一、波的圖像的應用2.求波在某時刻的波形圖（1）特殊點法：先找出兩點（平衡位置和波峰及波谷特殊點）并確定其運動方向；然后確定經(jīng)Δt時間內(nèi)這兩點所達到的位置；最后按正弦規(guī)律畫出新的波形。x/my/m01234v畫出再經(jīng)t=T/4時的波形圖PP′QQ′一、波的圖像的應用（2）圖象平移法：經(jīng)過時間Δt，波在傳播方向移動的距離x=vΔt,因此，把圖象沿傳播方向平移x即得到相對應的圖象。x/my/m01234v二、波的圖像與振動圖像對比兩者都是按正弦或余弦規(guī)律變化的曲線，振動圖像和波的圖像中的縱坐標均表示質(zhì)點離開平衡位置的位移，縱坐標的最大值均表示質(zhì)點的振幅。相同點不同點⑴橫軸坐標的意義不同：波的圖象中橫軸表示各個質(zhì)點的平衡位置到原點的距離；振動圖象中橫軸表示該質(zhì)點振動的時間。⑵物理意義不同：波動圖像表示某一時刻各個質(zhì)點離開平衡位置的位移；振動圖象描述的是某一質(zhì)點在不同時刻離開平衡位置的位移．二、波的圖像與振動圖像對比(3)最大值間距的含義不同：波的圖像中相鄰的最大值之間的間隔等于波長；振動圖像中相鄰的最大值之間的間隔等于周期。不同點(4)圖線變化不同：波的圖像隨時間推移沿傳播方向平移；振動圖像隨時間推移圖像延伸，但已有的圖像形狀不變。x/my/m01234t/sy/m01234哪個是振動圖像？哪個是波形圖？波形圖振動圖像圖線隨時間如何變化波形平移圖像延伸三、機械波的多解問題1.周期性(1)時間的周期性：時間間隔Δt與周期T的關系不明確。(2)空間的周期性：波傳播距離Δx與波長λ的關系不明確。2.雙向性(1)傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。(2)振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不明確。給出兩時刻的波形，則有可能是波形重復多次后又變至題目所給的后一種波形只告訴波速不說傳播方向，應考慮沿兩個方向傳播的可能三、機械波的多解問題例3如圖所示，實線是某時刻的波形圖象，虛線是0.2s后的波形圖。(1)若波向左傳播，求它的可能周期和最大周期；(2)若波向右傳播，求它的可能傳播速度；(3)若波速是45m/s，求波的傳播方向。應用三、機械波的多解問題解析(1)波向左傳播，傳播的時間為Δt＝T＋nT，(n＝0,1，2，…)，所以T＝s＝s，(n＝0,1,2,3，…)，當n=0時，最大周期為Tmax＝s≈0.27s.(2)波向右傳播Δt＝T＋nT,(n＝0,1,2,3…)所以T＝s,(n＝0,1,2…)，而λ＝4m所以v＝＝5(4n＋1)m/s,(n＝0,1,2…)．(3)波速是45m/s，設波向右傳播，由上問求得的向右傳播的波速公式得45m/s＝5(4n＋1)m/s，解得n＝2.故假設成立，波向右傳播．典題剖析例1一列簡諧波在t=0時刻的波形如圖甲所示,圖乙表示該波傳播的介質(zhì)中某質(zhì)點此后一段時間內(nèi)的振動圖像,則()A.若波沿x軸正方向傳播,圖乙應為a點的振動圖像B.若波沿x軸正方向傳播,圖乙應為b點的振動圖像C.若波沿x軸正方向傳播,圖乙應為c點的振動圖像D.若波沿x軸正方向傳播,圖乙應為d點的振動圖像解析：在圖乙的振動圖像中，t=0時刻質(zhì)點在平衡位置并向y軸的正方向運動，而圖甲的波形卻表明在t=0時刻質(zhì)點b、d在平衡位置，而a、c不在平衡位置，故選項A、C判斷錯誤；若波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點b向上運動，d向下運動，故選項B判斷正確，選項D判斷錯誤。B典題剖析例2周期為2.0s的簡諧橫波沿x軸傳播，該波在某時刻的圖象如圖所示，此時質(zhì)點P沿y軸負方向運動，則該波()A．沿x軸正方向傳播，波速v＝20m/sB．沿x軸正方向傳播，波速v＝10m/sC．沿x軸負方向傳播，波速v＝20m/sD．沿x軸負方向傳播，波速v＝10m/s解析：由質(zhì)點P沿y軸負方向運動，可知波源在左，波沿x軸正方向傳播，波長λ=20m，波速v＝＝10m/s，B項正確．B典題剖析例2(多選)如圖，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實線為t＝0時的波形圖，虛線為t＝0.5s時的波形圖。已知該簡諧波的周期大于0.5s。關于該簡諧波，下列說法正確的是()A．波長為2mB．波速為6m/sC．頻率為1.5HzD．t＝2s時，x＝2m處的質(zhì)點經(jīng)過平衡位置BCD解析：由圖象可知簡諧橫波的波長為λ＝4m，A項錯誤；波沿x軸正向傳播，t＝0.5s＝（n+）T，可得周期T＝s，由于t>0.5s，故n=0，T=s，頻率f＝＝1.5Hz，波速v＝λf＝6m/s，B、C項正確；t＝0時