高中物理：12.2《波的图象》教案(新人教版选修3-4)

第二节波的图象示范教案目标：理解波的图象的物理意义及简谐波的概念能根据波的图象，确定各质点的振动方向知道波的图象与振动图象的区别重点：波的图象的物理意义及应用知识导航：一、波的图象波动特点：波在传播过程中，同一时刻各质点的空间位置分布不同，如图所示，虚线表示各质点的平衡位置，图中也反映了该时刻各个质点偏离平衡位置的位移。波的图象（波形图或波形曲线）：物理意义：描述同一时刻各质点偏离平衡位置的位移，即同一时刻各质点的空间位置分布情况。描述方法：平面直角坐标系横坐标（X）：表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置纵坐标（Y）：表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，规定在横波中位移的方向向上为正，向下为负图象形式：正弦曲线（余弦曲线） y x 简谐波：波源作简谐运动形成的波叫简谐波，波形图是正弦（或余弦）曲线二、波的图象的应用：已知波的传播方向，确定质点的振动方向例某时刻一列简谐波的图象如图所示，若波向右传播，试确定该时刻各质点的振动方向，若波向左传播 ，该时刻各质点的振动方向如何？ y b 向右传播 y b向左传播 a c a c x x d f d f e e已知质点的振动方向，确定波的传播方向例某时刻一列简谐波的图象如图所示，该时刻质点A的振动方向向下，试确定该波是向右传播还是向左传播，若该时刻质点A的振动方向向上，该波的传播方向如何？y A A向下振动，波向左 传播 x A向上振动，波向右传播已知某时刻 t的波形图，求作t+t时刻的波形图例某时刻两列简谐波的图象如图所示，分别向右、向左传播，试作出该时刻后T/4、T/2、T后的波形图。(答案略) y 向右 y 向左 x xy y x xy y x xy y x x三、波的图象与振动图象的区别： 图象比较振动图象波的图象相同点都是正弦(余弦)曲线不同点研究对 象单个质点连续介质(无数个质点)研究内 容质点在振动过程中位移随时间 的变化规律某一时刻连续介质中各质点的空间分布图象变化图象随时间起点的选择而不同图象随时刻的选择而不同例题4、一列简谐横波，在t=0时波形如图78所示，P、Q两点的坐标分别为-1m、-7m，波的传播方向由右向左，已知t=0.7s时，P点第二次出现波峰，则：此波的周期是多少？此波的波长是多少？当t=1.2s时P点的位移？从t=0到t=1.2s质点P的路程是多少？ 思路分析：由t=0时刻的波形图由右向左传播可知：以后每个质点开始振动时应向上振动，而波传播到P点需半个周期，当t=0.7s时，P点第二次出现波峰，可见P点在0.7s内完成了 次全振动，则可求得波的周期。质点在一个周期内的路程是4A。解：由分析可知： T=0.7 T=0.4s。由波的图象可知：=4cm由分析可得：x=0由分析可得：s=1.54A=1.542=12cm同步训练 1一列横波沿绳子向右传播，某时刻形成如图所示的凸凹形状，此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点（ ）它们的振幅相同其中D、F速度方向相同其中A、C速度方向相同从此时算起，B比C先回到平衡位置2一列波在介质中向某一方向传播，如图所示为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动只发生在M、N之间，并知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是（ ）波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间T波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间3如图1012所示，为一列简谐波在某一时刻的波形图，以下判断正确的是（ ）A、C两点的振幅相同B点此时的振动方向一定沿y轴正方向A、C两点的位移相同在同一振动图象中画出的A、B两质点的振动图线完全一样4如图1013所示为简谐波某时刻的波形图，图