波的圖像(教科版)

2.3波圖像第1頁回顧：從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象能夠求哪些物理量?t/sx/m5-50246⑴直接描述量：①振幅A:圖像峰值.②周期T:相鄰兩個(gè)位移為正最大值或負(fù)最大值之間時(shí)間間隔.③任意時(shí)刻位移x:對(duì)應(yīng)于圖像上某一點(diǎn)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含有互余關(guān)系，此消彼長(zhǎng)。第2頁簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像直觀地反應(yīng)了質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物理過程，依據(jù)圖像能夠看出質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻位移。

怎樣描述同一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)位移？

機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)里傳輸過程，從波源開始，伴隨波傳輸，介質(zhì)中大量質(zhì)點(diǎn)先后開始振動(dòng)起來，即使這些質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近做重復(fù)波源振動(dòng)。但因?yàn)樗鼈冋駝?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)平衡位置位移各不相同。第3頁第4頁一、波圖象物理意義橫波圖象就反應(yīng)了某時(shí)刻介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在空間實(shí)際分布情況。它反應(yīng)某時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置位移.反應(yīng)了各個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移隨其平衡位置到原點(diǎn)距離改變函數(shù)關(guān)系.

若以橫坐標(biāo)x表示在波傳輸方向上各質(zhì)點(diǎn)平衡位置，縱坐標(biāo)y表示該時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置位移，要求位移方向向上為正值，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)位置(x,y)，用平滑曲線將各點(diǎn)連接起來，就得到這一時(shí)刻橫波圖像。第5頁二、從波圖象上可取得哪些信息

⑴直接描述量：①振幅A:圖像峰值.②波長(zhǎng)λ:相鄰兩個(gè)波峰 或波谷之間距離.x/my/cm5-50246③各個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移x:對(duì)應(yīng)于圖像上某一點(diǎn)坐標(biāo)（x，y）．經(jīng)過波圖像還能間接描述哪些物理量呢？第6頁x/my/cm5-50246①已知波傳輸方向可求各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向。反之亦然。④經(jīng)過一段時(shí)間后波形圖③質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)經(jīng)過旅程和位移。②可判斷質(zhì)點(diǎn)位移、速度、加速度大小和方向。（2）間接描述量：第7頁三、波圖象應(yīng)用1.波傳輸方向、波圖像和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向之間關(guān)系。⑴波成因法步驟1：明確波傳輸方向，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：若P′在P上方，則P′帶動(dòng)P向上運(yùn)動(dòng)；若P′在P下方，則P'帶動(dòng)P向下運(yùn)動(dòng)x/my/cm5-50246v．P．P′．Q′．Q思索：假如已知P點(diǎn)振動(dòng)方向向下，判斷波傳輸方向．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。第8頁例1.圖所表示為一列向右傳輸簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻波形圖試求出波形圖上A、B、C、D四個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向.YXOABCDVVVV思索：假如這列波是向左傳輸，則這四個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向又怎樣？v題型1.已知波傳輸方向和波形圖判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向。第9頁例2.如圖所表示為一列簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻波形圖，已知圖形上某點(diǎn)振動(dòng)方向如圖所表示。試求這列波傳輸方向.YXOV思索1.假如這個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上，則波傳輸方向又怎樣？2.假如已知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，則波傳輸方向又怎樣？題型2.已知波形和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向判斷波傳輸方向。v第10頁波傳輸方向、波圖像和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向之間關(guān)系。同側(cè)法：波傳輸方向、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向在波同一側(cè)。YXOABCDVVVVvvvvv第11頁先找出兩點(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)位置；最終按正弦規(guī)律畫出新波形。⑴特殊點(diǎn)法x/my/m01234v畫出再經(jīng)t=T/4時(shí)波形圖．P．P′．Q．Q′2.求波在任意時(shí)刻波形圖第12頁⑵圖象平移法經(jīng)過時(shí)間，波在傳輸方向移動(dòng)距離,所以，把圖象沿傳輸方向平移即得到相對(duì)應(yīng)圖象.x/my/m01234v機(jī)械波振動(dòng)狀態(tài)和波形以波速勻速傳輸。2.求波在任意時(shí)刻波形圖第13頁四．波圖象特點(diǎn)

1.各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最大位移都相同2.波圖像重復(fù)性，相隔時(shí)間為周期整數(shù)倍兩個(gè)時(shí)刻波形相同3.波傳輸方向雙向性第14頁五、波圖象與振動(dòng)圖象異同第15頁確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向形象記憶圖線改變物理意義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)沿波傳輸方向全部質(zhì)點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間改變規(guī)律某時(shí)刻全部質(zhì)點(diǎn)空間分布規(guī)律表示各質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻位移表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻位移隨時(shí)間推移圖象延伸，但已經(jīng)有圖象形狀不變隨時(shí)間推移圖象沿傳輸方向平移①比喻為一質(zhì)點(diǎn)“傳記統(tǒng)計(jì)卡”②比喻為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)“錄象帶”①比喻為無數(shù)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻“特寫鏡頭”②比喻為無數(shù)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻拍攝“照片”依據(jù)下一時(shí)刻位移來判斷依據(jù)“質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)原理”來判斷t/s第16頁⑴橫軸坐標(biāo)意義不一樣：波圖象中橫軸表示各個(gè)質(zhì)點(diǎn)平衡位置到原點(diǎn)距離；振動(dòng)圖象中橫軸表示該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間．相同點(diǎn)二者都是按正弦或余弦規(guī)律改變曲線,振動(dòng)圖像和波圖像中縱坐標(biāo)均表示質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置位移,縱坐標(biāo)最大值均表示質(zhì)點(diǎn)振幅.⑵物理意義不一樣：波動(dòng)圖像表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置位移；振動(dòng)圖象描述是某一質(zhì)點(diǎn)在不一樣時(shí)刻離開平衡位置位移．⑶最大值間距含義不一樣：波圖像中相鄰最大值之間間隔等于波長(zhǎng)；振動(dòng)圖像中相鄰最大值之間間隔等于周期。不一樣點(diǎn)第17頁例.一列波振幅是2cm，頻率是4Hz簡(jiǎn)諧橫波，以32cm/s速度沿圖中x軸正方向傳輸，在某時(shí)刻x坐標(biāo)為－7cm處介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)恰好經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，畫出此時(shí)刻波形圖。x(cm)y(cm)0v24681012-2-4-6-8-102-2解析：定量確定某一時(shí)刻波形除已知波傳輸方向和某質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向外，還需要知道波振幅和波長(zhǎng)．（四要素定量確定波形）第18頁1、某列波沿x軸正方向傳輸，t=0時(shí)波形圖如圖所表示，已知在t=0.6秒時(shí)A點(diǎn)恰好第三次出現(xiàn)波峰，則波周期為多少？波傳到P點(diǎn)所需時(shí)間為多少？P點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí)間是多少？課堂練習(xí)周期T=0.3s波傳到P點(diǎn)時(shí)間為t1=0.45sP點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰時(shí)間為t2=0.675s第19頁2、一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳輸，t=0時(shí)刻波形如圖實(shí)線所表示，經(jīng)過△t=0.05s后波形如圖虛線所表示。已知△t小于一個(gè)周期，則（）A．這列波波長(zhǎng)是4mB．這列波振幅是0.4mC．這列波波速一定是20m/sD