波的圖像(教科版)

2.3波的圖像編輯課件回憶：從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可以求哪些物理量?t/sx/m5-50246⑴直接描述量：①振幅A:圖像的峰值.②周期T:相鄰兩個(gè)位移為正的最大值或負(fù)的最大值之間的時(shí)間間隔.③任意時(shí)刻的位移x:對(duì)應(yīng)于圖像上某一點(diǎn)的坐標(biāo)〔t，x〕．⑵間接描述量

①頻率:f=1/T③速度系列：動(dòng)能②位移系列：回復(fù)力、加速度、勢(shì)能位移系列和速度系列具有互余關(guān)系，此消彼長。編輯課件簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像直觀地反映了質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理過程，根據(jù)圖像可以看出質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位移。

如何描述同一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移？

機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)里的傳播過程，從波源開始，隨著波的傳播，介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn)先后開始振動(dòng)起來，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相同。編輯課件編輯課件一、波的圖象的物理意義橫波的圖象就反映了某時(shí)刻介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在空間的實(shí)際分布情況。它反映某時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移.反映了各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移隨其平衡位置到原點(diǎn)距離變化的函數(shù)關(guān)系.假設(shè)以橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱坐標(biāo)y表示該時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移，規(guī)定位移的方向向上為正值，向下為負(fù)值，在xoy坐標(biāo)平面內(nèi)，描述該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位置(x,y)，用平滑曲線將各點(diǎn)連接起來，就得到這一時(shí)刻橫波的圖像。編輯課件二、從波的圖象上可獲得哪些信息

⑴直接描述量：①振幅A:圖像的峰值.②波長λ:相鄰兩個(gè)波峰 或波谷之間的距離.x/my/cm5-50246③各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移x:對(duì)應(yīng)于圖像上某一點(diǎn)的坐標(biāo)〔x，y〕．通過波的圖像還能間接描述哪些物理量呢？編輯課件x/my/cm5-50246①波的傳播方向可求各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。反之亦然。④經(jīng)過一段時(shí)間后的波形圖③質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)通過的路程和位移。②可判斷質(zhì)點(diǎn)的位移、速度、加速度的大小和方向?！?〕間接描述量：編輯課件三、波的圖象的應(yīng)用1.波的傳播方向、波的圖像和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向之間的關(guān)系。⑴波的成因法步驟1：明確波的傳播方向，確定波源方位；

步驟2：在某質(zhì)點(diǎn)P靠近波源一方〔緊挨著P點(diǎn)〕圖像上找另外一點(diǎn)P′；

步驟3：假設(shè)P′在P上方，那么P′帶動(dòng)P向上運(yùn)動(dòng)；假設(shè)P′在P下方，那么P'帶動(dòng)P向下運(yùn)動(dòng)x/my/cm5-50246v．P．P′．Q′．Q思考：如果P點(diǎn)的振動(dòng)方向向下，判斷波的傳播方向．前一質(zhì)點(diǎn)依次帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn)延遲振動(dòng)先帶后，后跟前,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向后傳。編輯課件例1.圖所示為一列向右傳播的簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖試求出波形圖上A、B、C、D四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向.YXOABCDVVVV思考：如果這列波是向左傳播的，那么這四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向又如何？v題型1.波的傳播方向和波形圖判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。編輯課件例2.如以下圖為一列簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖，圖形上某點(diǎn)的振動(dòng)方向如以下圖。試求這列波的傳播方向.YXOV思考1.如果這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，那么波的傳播方向又如何？2.如果這個(gè)質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，那么波的傳播方向又如何？題型2.波形和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向。v編輯課件波的傳播方向、波的圖像和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向之間的關(guān)系。同側(cè)法：波的傳播方向、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向在波的同一側(cè)。YXOABCDVVVVvvvvv編輯課件先找出兩點(diǎn)〔平衡位置和波峰及波谷特殊點(diǎn)〕并確定其運(yùn)動(dòng)方向；然后確定經(jīng)△t時(shí)間內(nèi)這兩點(diǎn)所到達(dá)的位置；最后按正弦規(guī)律畫出新的波形。⑴特殊點(diǎn)法x/my/m01234v畫出再經(jīng)t=T/4時(shí)的波形圖．P．P′．Q．Q′2.求波在任意時(shí)刻的波形圖編輯課件⑵圖象平移法經(jīng)過時(shí)間，波在傳播方向移動(dòng)的距離,因此，把圖象沿傳播方向平移即得到相對(duì)應(yīng)的圖象.x/my/m01234v機(jī)械波的振動(dòng)狀態(tài)和波形以波速勻速傳播。2.求波在任意時(shí)刻的波形圖編輯課件四．波的圖象的特點(diǎn)

1.各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大位移都相同2.波的圖像的重復(fù)性，相隔時(shí)間為周期整數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻的波形相同3.波的傳播方向的雙向性編輯課件五、波的圖象與振動(dòng)圖象的異同編輯課件確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向形象記憶圖線變化物理意義y/m

x/mx/m

圖線研究?jī)?nèi)容研究對(duì)象波動(dòng)圖象振動(dòng)圖象

單一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律表示各質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位移表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移隨時(shí)間推移圖象延伸，但已有的圖象形狀不變隨時(shí)間推移圖象沿傳播方向平移①比喻為一質(zhì)點(diǎn)的“傳記記錄卡〞②比喻為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的“錄象帶〞①比喻為無數(shù)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻的“特寫鏡頭〞②比喻為無數(shù)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻拍攝的“照片〞根據(jù)下一時(shí)刻的位移來判斷根據(jù)“質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)原理”來判斷t/s編輯課件⑴橫軸坐標(biāo)的意義不同：波的圖象中橫軸表示各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置到原點(diǎn)的距離；振動(dòng)圖象中橫軸表示該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間．相同點(diǎn)兩者都是按正弦或余弦規(guī)律變化的曲線,振動(dòng)圖像和波的圖像中的縱坐標(biāo)均表示質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移,縱坐標(biāo)的最大值均表示質(zhì)點(diǎn)的振幅.⑵物理意義不同：波動(dòng)圖像表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移；振動(dòng)圖象描述的是某一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻離開平衡位置的位移．⑶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(dòng)圖像中相鄰的最大值之間的間隔等于周期。不同點(diǎn)編輯課件例.一列波振幅是2cm，頻率是4Hz的簡(jiǎn)諧橫波，以32cm/s的速度沿圖中x軸正方向傳播，在某時(shí)刻x坐標(biāo)為－7cm處的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)正好經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，畫出此時(shí)刻的波形圖。x(cm)y(cm)0v24681012-2-4-6-8-102-2解析：定量確定某一時(shí)刻的波形除波的傳播方向和某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向外，還需要知道波的振幅和波長．〔四要素定量確定波形〕編輯課件1、某列波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)的波形圖如以下圖，在t=0.6秒時(shí)A點(diǎn)正好第三次出現(xiàn)波峰，那么波的周期為多少？波傳到P點(diǎn)所需的時(shí)間為多少？P點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間是多少？課堂練習(xí)周期T=0.3s波傳到P點(diǎn)的時(shí)間為t1=0.45sP點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間為t2=0.675s編輯課件2、一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖實(shí)線所示，經(jīng)過△t=0.05s后的波形如圖虛線所示?！鱰小于一個(gè)周期，那么〔〕A．這列波的波長是4mB．這列波的振幅是0.4mC．這列波的