高中物理 12.2《波的图象》课件 新人教版选修3-4.ppt

,第十二章：机械波,第2节：波的图象,1.理解波的图象的物理意义及简谐波的概念。2.能根据波的图象，确定各质点的振动方向。,先让学生建立波的图象，结合波的图象认识波的图象的特点，从图象上获得波长、振幅，知道波的图象是x轴上质点的振动形成的，从质点的振动情况判断波的传播方向。在这里我选择了四种方法进行了讲解，并结合练习进行强化训练，让学生能更好的掌握波的传播方向的判断方法，波具有空间周期性、时间周期性，告诉学生在每一个周期，波的图形相同。,难点突破：认识波的图象知道波的图象的特点，知道波的图象是指点振动形成的，学会判断波的传播方向。,机械波是机械振动在介质里的传播过程。从波源开始，随着波的传播，介质中大量的质点先后开始振动起来，虽然这些质点只在平衡位置附近做重复波源的振动。但由于它们振动步调不一致，所以，在某一时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。为了从总体上形象地描绘出波的运动情况，物理学中采用了波的图象。,表示在波的传播方向上各质点的平衡位置与参考点的距离。,表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。,一.波的图象,1.在平面直角坐标系中,横坐标x,纵坐标y,如图所示，表示某一时刻绳上的一列横波的图象。,2.图象的物理意义：,表示介质中的各个质点在同一时刻偏离各自平衡位置的情况。,3.由波的图象可获得的信息,y/m,x/m,12345678,0,0.10,该时刻各个质点的位移,各个质点的振幅A,能根据波的传播方向判断各质点在该时刻的运动方向,判断各质点在该时刻的运动方向的方法,(1)带动法（前带后，后跟前）,(3)三角形法：形成方向顺次封闭的三角形,(4)上下坡法：人向波源走，分上坡和下坡,(2)微平移法,4.波的图象的应用,(2)由波的传播方向画出t后（前）的波形图,沿波的传播方向将整个波形图平移x=vt的距离,图中虚线表示经过t时间后的波的形状和各质点的位移。,v,0,y,x,二.简谐波1.什么是简谐波？2.简谐波的波形图有什么特点？为什么会出现两种不同的波形？3.简谐波的波源振动有什么特点？4.简谐波的各个质点的周期和振幅有什么关系？,(1)图示为一简谐波某一时刻的波形图，若已知P点的振动方向向上，则这个波正向_传播。,x轴正方向,（2）图示为一简谐波t=0时刻的波形图，试画出介质中的A质点在此后一段时间内的振动图象。,1.两种图象的不同含义,振动图象和波的图象,(1)横坐标轴和纵坐标轴的含义,(2)图象中某一点所表示的含义,(3)图象的整体含义,振动图象波的图象,振动图象和波的图象,2.图象随时间的演变情况,振动图象,1.两种图象的不同含义,振动图象和波的图象,3.判断质点运动方向的方法,2.图象随时间的演变情况,1.两种图象的不同含义,t1时刻质点向x方向运动,质点A在向y方向运动,t2,振动图象和波的图象,3.判断质点运动方向的方法,2.图象随时间的演变情况,1.两种图象的不同含义,4.图象中两相邻同相点间距离的含义,T,x,t,0,振动图象,波的图象,y,x,0,横波的图象与形成横波的质点的分布形状相似，故波的图象又叫波形图或波形曲线。纵波的图象较为复杂,不再深入讨论。简谐波的图象一条正弦或余弦曲线。,一、横波的图象特点：,二、波的图象的物理意义波的图象表示介质中各质点在某一时刻(同一时刻)偏离平衡位置的位移的空间分布情况。在不同时刻质点振动的位移不同，波形也随之改变，不同时刻的波形曲线是不同的。,从某种意义上讲，波的图象可以看作是“位移对空间的展开图”，即波的图象具有空间的周期性；同时每经过一个周期波就向前传播一个波长的距离，虽然不同时刻波的形状不同，但每隔一个周期又恢复原来的形状，所以波在时间上也具有周期性。,波具有空间周期性、时间周期性,连接各位移矢量的末端所得到的平滑曲线就形成了波的图象,波形图象是正弦曲线或余弦曲线的波叫正弦波，也叫简谐波。,1波的图象如何画出,2简谐波,3图象的物理意义,波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻偏离各自平衡位置的位移。,4从图象上获取的物理信息及图象的应用,振幅、波长、任一点的位移已知波的传播方向判断任一点的振动方向已知质点的振动方向判断波的传播方向,5振动图象与波动图象的区别,一列简谐横波在x轴上传播，图所示的实线和虚线分