2024-2025學(xué)年高中物理第二章機械波3波的圖像教案4教科版選修3-4

PAGE4-第3講波的圖像[目標(biāo)定位]1.知道什么是波的圖像，知道圖像中縱、橫坐標(biāo)各表示的物理量。2知道波圖像的物理意義3.能說出圖像中蘊含的信息。4.依據(jù)波的圖像能推斷出某質(zhì)點的振動方向或波的傳播方向。5.依據(jù)某一時刻波的圖像和波的傳播方向能畫出下一時刻和前一時刻的波的圖像.一、橫波的圖像1．若以橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各質(zhì)點的平衡位置，縱坐標(biāo)y表示該時刻各個質(zhì)點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，則在xOy坐標(biāo)平面上，描出該時刻各質(zhì)點的位置(x，y)，用平滑曲線將各點連接起來，就得到這一時刻橫波的圖像．波的圖像有時也稱為波形圖，簡稱波形．2．正弦波：波形圖是正弦曲線的波，又稱為正弦波．一由波的圖像可獲得的信息1．干脆讀出波長．若已知波速，可計算出周期、頻率．或已知周期、頻率可計算出波速．2．干脆讀出該時刻各質(zhì)點的位移，間接推斷回復(fù)力、加速度狀況．3．介質(zhì)中各質(zhì)點的振幅．二、波圖像的物理意義1.表示：某時刻各質(zhì)點偏離平衡位置的位移隨其平衡位置距原點距離的改變的函數(shù)關(guān)系。2.反應(yīng)了某時刻介質(zhì)中各質(zhì)點在空間的實際分布。三、波圖像的運用（一）方向的推斷1．已知波形圖及波的傳播方向，推斷質(zhì)點的振動方向法：圖32．已知波形圖及質(zhì)點的振動方向，推斷波的傳播方向．仍是上述方法，只需將判定的程序倒過來．（二）波圖像的畫法1.已知波的圖像及傳播方向畫出下一時刻的圖像2.已知波的圖像及波的傳播方向畫出前一時刻的圖像【學(xué)問小結(jié)】圖像的描述：x指：y指：圖像的物理意義圖像獲得的信息：振幅，波長，位置波圖像的運用：1.方向的推斷，2波圖像的畫法【課堂小練】1．如圖9所示為一列簡諧橫波在某時刻的波形圖．已知圖中質(zhì)點b的起振時刻比質(zhì)點a超前了0.4s，則以下說法正確的是()圖9A．波的波速為10m/sB．波的頻率為1.25HzC．波沿x軸正方向傳播D．該時刻質(zhì)點P正沿y軸正方向運動解析由于b比a先振動，所以波沿x軸負(fù)方向傳播，選項C錯誤；由圖可知a、b的平衡位置之間的距離為2m，則波速v＝eq\f(x,t)＝eq\f(2,0.4)m/s＝5m/s，選項A錯誤；由圖可知，波長λ＝4m，由v＝λf得頻率f＝eq\f(v,λ)＝eq\f(5,4)Hz＝1.25Hz，選項B正確；依據(jù)“上下坡法”可知此時質(zhì)點P正沿y軸負(fù)方向運動，選項D錯誤．答案B2．一列沿x軸正方向傳播的橫波在某一時刻的波形圖如圖10所示，已知波的傳播速率是16m/s.圖10(1)指出這列波中質(zhì)點振動的振幅是多少；(2)畫出再經(jīng)過0.125s時的波形圖像．解析(1)由圖像可以看出，質(zhì)點振動的最大位移大小是10cm，因此振幅是10cm.(2)再經(jīng)0.125s波形沿x軸正方向移動的距離為Δx＝vΔt＝16×0.