高中物理第节《波的图象》课件新人教版选修

1、想一想想一想1. 机械波的形成原因是什么？机械波的形成原因是什么？ 由于介质之间存在着相互作用力，作为由于介质之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，波源周波源的质点就带动周围质点振动，波源周围的质点获得能量后，再带动邻近质点振围的质点获得能量后，再带动邻近质点振动。动。 知识回顾2. 机械波的传播特点是什么？机械波的传播特点是什么？ 机械波在介质中传播时，介质中的机械波在介质中传播时，介质中的质点只是在各自的平衡位置附近振动。质点只是在各自的平衡位置附近振动。并不随波的传播而迁移，它向前传播的并不随波的传播而迁移，它向前传播的是振动的形式和振动的能量。各质点在是振动的形式和振

2、动的能量。各质点在振动时有时间上的先后。振动时有时间上的先后。3. 机械波的分类及特点是什么？机械波的分类及特点是什么？ 机械波分为横波和纵波。质点振动机械波分为横波和纵波。质点振动方向跟波的传播方向垂直的波叫横波；方向跟波的传播方向垂直的波叫横波；质点振动方向跟波的传播方向在同一直质点振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波，叫纵波。线上的波，叫纵波。 4. 振动图象的横坐标表示的是什振动图象的横坐标表示的是什么？纵坐标表示的是什么？么？纵坐标表示的是什么？横坐标：振动时间横坐标：振动时间t纵坐标：振子相对于平衡位置的位移纵坐标：振子相对于平衡位置的位移简谐运动的振动图象简谐运动的振动图象5.

3、 用什么方法得到的运动图象？用什么方法得到的运动图象？频闪照片法频闪照片法 描图记录法描图记录法 机械波在传播过程中，介质中的大量质机械波在传播过程中，介质中的大量质点都在平衡位置附近重复波源的振动。但由点都在平衡位置附近重复波源的振动。但由于他们振动步调不一致。所以在某一时刻介于他们振动步调不一致。所以在某一时刻介质中国各质点对平衡位置的位移各不相同。质中国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，为了从总体上形象地描绘出波的运动情况，可以应用图象的方法。可以应用图象的方法。导入新课第二节第二节 波的图象波的图象在平面直角坐标系中：在平面直角坐标系中：横坐标横坐标

4、表示在波的传播方向上各质点表示在波的传播方向上各质点的平衡位置的平衡位置纵坐标纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。位置的位移。 纵坐标和横坐标都是同一时刻的空间纵坐标和横坐标都是同一时刻的空间坐标，连接各位移矢量的末端所得到的平坐标，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。滑曲线就形成了波的图象。本图中规定位移的方向向上为正方向本图中规定位移的方向向上为正方向甲甲 横波的图象横波的图象 乙乙 绳上的横波绳上的横波简谐波简谐波：波形图象是正弦曲线或余弦曲线：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。的波叫正弦波，也叫简谐波。简谐波的波源

5、做的是简谐振动；简谐波的波源做的是简谐振动； （出现正、余弦两种曲线是由于所选计（出现正、余弦两种曲线是由于所选计时起点不同。以平衡位置开始计时，得到的时起点不同。以平衡位置开始计时，得到的是正弦曲线，如果以物体在最大位移处开始是正弦曲线，如果以物体在最大位移处开始计时，则得到的是余弦曲线）计时，则得到的是余弦曲线） 波的图象表示了怎样的物理波的图象表示了怎样的物理意义？意义？探究探究3 波的图象表示介质中的各个质点在同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情况。一时刻偏离各自平衡位置的情况。 从波的图象上可获取哪些物理信息？从波的图象上可获取哪些物理信息？ a、可以直接看出

6、在该时刻沿传播方向上、可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移：各个质点的位移： 方法是：找到图线上各点的纵坐标，则该方法是：找到图线上各点的纵坐标，则该纵坐标的值表示的是各点在该时刻的位移。纵坐标的值表示的是各点在该时刻的位移。 b、可以看出在波的传播过程中介质中各、可以看出在波的传播过程中介质中各质点的振幅质点的振幅A。 方法是：波动图线上纵坐标最大值的绝对方法是：波动图线上纵坐标最大值的绝对值就是介质中各质点的振幅。值就是介质中各质点的振幅。XtOYXO振动图象振动图象波的图象波的图象振动图象振动图象波动图象波动图象项目项目图象图象研究对象研究对象一个振动质点一个振动质点所有振动质

7、点所有振动质点研究内容研究内容一质点的位移随一质点的位移随时间的变化规律时间的变化规律某时刻所有质点某时刻所有质点的空间分布规律的空间分布规律物理意义物理意义反映一个质点在反映一个质点在各个时刻的位移各个时刻的位移反映某一时刻反映某一时刻各个质点的位移各个质点的位移周期性周期性横轴上一段完整曲线横轴上一段完整曲线的距离表示一个周期的距离表示一个周期T横轴上一段完整曲线横轴上一段完整曲线的距离表示一个波长的距离表示一个波长运动特点运动特点简谐运动简谐运动单个质点：简谐运动单个质点：简谐运动整体：匀速直线运动整体：匀速直线运动由图直接读出由图直接读出振幅振幅A，波长，波长振幅振幅A，周期，周期T1

8、、已知波的传播方向，确定质点振动的方向、已知波的传播方向，确定质点振动的方向微微平移法平移法 根据波的传播方向，作出经微小时间根据波的传播方向，作出经微小时间t后后的波形（只需将整个波形沿波的传播方向作微的波形（只需将整个波形沿波的传播方向作微小的平移），据新波形可知小的平移），据新波形可知t时间后该质点的时间后该质点的新位置，从而可以确定该质点此刻的振动方向。新位置，从而可以确定该质点此刻的振动方向。2、已知质点振动的方向，确定波的传播方向、已知质点振动的方向，确定波的传播方向微微平移法平移法根据质点振动的方向，作出经微小时间根据质点振动的方向，作出经微小时间t后的波形后的波形（只需将整个波

9、形作微小的平移），据新波形的位（只需将整个波形作微小的平移），据新波形的位置确定波的传播方向置确定波的传播方向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。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。课堂小结 1波的图象如何画出波的图象如何画出 2简谐波简谐波3图象的物理意义图象的物理意义波的图象表示介质中的各个质点在波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻同一时刻偏离各自平衡偏离各自平衡位置的位移。位置的位移。4从图象上获取的物理信息及图象的应用从图象上获取的物理信息及图象

10、的应用振幅振幅 波长波长 任一点的位移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振动图象与波动图象的区别1如图所示，一列机械波沿如图所示，一列机械波沿x轴传播，波速为轴传播，波速为16m/s，某时刻的图象如图，由图象可知（，某时刻的图象如图，由图象可知（ ）DA这列波波长为这列波波长为16mB这列波传播这列波传播8m需需2s时间时间Cx=4m处质点的振幅为处质点的振幅为0Dx=6m处质点将向处质点将向y轴正方向运动轴正方向运动课堂练习 2. 如图所示为一列向右

11、传播的简谐波的波形如图所示为一列向右传播的简谐波的波形图，求：图中图，求：图中A、B、C、D、E各质点的振动各质点的振动情况情况A. 振动向下振动向下 B. 振动向上振动向上C. 振动向上振动向上 D. 振动向下振动向下E. 振动向下振动向下v3.如图所示为一列向右传播的简谐波在某时如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图试求出波形图上刻的波形图试求出波形图上A、B、C、D四四个质点的振动方向个质点的振动方向YXO波的传播方向波的传播方向ABCDVVVV 如果这列波是向左传播的，则这四个如果这列波是向左传播的，则这四个质点的振动方向又如何？质点的振动方向又如何？ 4.如图所示为简谐波在某

12、一时刻的波形图，已如图所示为简谐波在某一时刻的波形图，已知此时质点知此时质点A正向上运动，由此可断定（正向上运动，由此可断定（ ）A.向右传播，且此时质点向右传播，且此时质点B正向上运动正向上运动B.向右传播，且此时质点向右传播，且此时质点C正向下运动正向下运动C.向左传播，且此时质点向左传播，且此时质点D正向上运动正向上运动D.向左传播，且此时质点向左传播，且此时质点E正向下运动正向下运动C 5.一列波沿水平方向传播，某时刻的波形如一列波沿水平方向传播，某时刻的波形如图所示，则图中图所示，则图中a、b、c、d四点在此时刻具有四点在此时刻具有相同运动方向的是（相同运动方向的是（ ）Aa和和c Bb和和c Ca和和d Db和和dabcdB C 6. 根据图所列的两图形，分别判断它们属根据图所列的两图形，分别判断它们属于何种图形于何种图形( ) A.甲是振动图形，乙是波动图形甲是振动图形，乙是波动图形 B.甲是波动图形，乙是振动图形甲是波动图形，乙是振动图形C.都是波动图形都是波动图形D.都是振动图形都是振动图形B x/mt/sy/mx/m甲