高中物理选修波的图象

1、第二节、波的图象第二节、波的图象复习提问：复习提问： 1 1：产生机械波的条件是什么？：产生机械波的条件是什么？ 2 2：机械波传播的实质是什么？：机械波传播的实质是什么？ 3 3：机械波分哪二种？各有什么：机械波分哪二种？各有什么特点？特点？ 我们可以用照象机把波的形状摄下我们可以用照象机把波的形状摄下来，就是按下来，就是按下快门瞬间快门瞬间各个质点各个质点离开离开各自平衡位置各自平衡位置时的情形。我们就把这时的情形。我们就把这些质点连成曲线，就是该时刻的波的些质点连成曲线，就是该时刻的波的图象。图象。横波动画展示Y位移位移一、波动情况的图象表示法一、波动情况的图象表示法1.1.用横坐标表示

2、在波用横坐标表示在波传播方向上传播方向上各质点的各质点的平衡位置平衡位置2.2.用纵坐标表示用纵坐标表示某时刻某时刻各质点偏离平衡位置的各质点偏离平衡位置的位移位移X平衡位置平衡位置正方向负方向Y位移X平衡位置O振动图象的画法 波的图象是在波的传播方向上，介质中各振动质点在某一时波的图象是在波的传播方向上，介质中各振动质点在某一时刻的波形图简称波形刻的波形图简称波形（1 1）如果波的图象是正弦曲线，这样的波叫做正弦波，也叫）如果波的图象是正弦曲线，这样的波叫做正弦波，也叫简谐波简谐波（2 2）介质中有正弦波传播时，介质的质点在做简谐振动）介质中有正弦波传播时，介质的质点在做简谐振动（3 3）简

3、谐波是一种最基本、最简单的波）简谐波是一种最基本、最简单的波. .二、波的图象的物理意义二、波的图象的物理意义1.波的图象的物理意义：波的图象的物理意义： 反映反映各个质点各个质点某一时刻某一时刻偏离平衡位置的偏离平衡位置的位移位移由波的图象的画法可以知道：由波的图象的画法可以知道： 对对横波横波而言图象反映了某时刻介质中各个质点在空间而言图象反映了某时刻介质中各个质点在空间的实际分布情况。的实际分布情况。2.振动图象的物理意义：振动图象的物理意义： 反映反映某个质点某个质点不同时刻不同时刻偏离平衡位置的偏离平衡位置的位移位移由振动图象的画法可以知道：由振动图象的画法可以知道：图象上的点并不表

4、示做简谐运动的质点在空间的实际位置。图象上的点并不表示做简谐运动的质点在空间的实际位置。三、振动图象与波的图象的比较三、振动图象与波的图象的比较XtOYXO振动图象波的图象1.两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置的位移两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置的位移2.振动图象的横坐标表示时间，振动图象的横坐标表示时间，O点为质点的平衡位置点为质点的平衡位置 波的图象的横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置波的图象的横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置3.两种图象的形状都是正弦或余弦曲线两种图象的形状都是正弦或余弦曲线4.振动图象表示振动图象表示一个质点一个质点在在不同时刻不同时刻的位

5、移的位移 波的图象表示波的图象表示多个质点多个质点在在某一时刻某一时刻的位移，对横波而言则表的位移，对横波而言则表 示多个质点在某一时刻的空间位置分布示多个质点在某一时刻的空间位置分布确定质点确定质点运动方向运动方向形象记忆形象记忆图线变化图线变化物理意义物理意义y/m x/m x/m T t/s图线图线研究内容研究内容研究对象研究对象波动图象波动图象振动图象振动图象 单一振动质点单一振动质点沿波传播方向的所有质点沿波传播方向的所有质点一质点的位移随时间的变化规律一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律某时刻所有质点的空间分布规律表示表示各质点各质点在在某时刻某时刻的位移的位移

6、表示表示一个质点一个质点在在各时刻各时刻的位移的位移随时间推移随时间推移图象延伸图象延伸，但已有，但已有的图象形状不变的图象形状不变随时间推移图象沿传播方向随时间推移图象沿传播方向平移平移比喻为一质点的比喻为一质点的“传记记录卡传记记录卡”比喻为一个质点的比喻为一个质点的“录象带录象带”比喻为无数质点某一时刻比喻为无数质点某一时刻的的“特写镜头特写镜头”比喻为无数质点某一时刻比喻为无数质点某一时刻拍摄的拍摄的“照片照片”根据下一时刻的位移来判断根据下一时刻的位移来判断根据根据“质点带动原理质点带动原理”来判断来判断四、波的图象的应用四、波的图象的应用(一一)主要题型之一：主要题型之一： 波的传

7、播方向波的传播方向、质点的振动方向质点的振动方向以及以及波形图波形图三者三者 知其二，而求其一。知其二，而求其一。主要方法之一：主要方法之一： 质点带动法质点带动法YXO波的传播方向例一例二X平衡位置平衡位置Y位移位移OBACGDFEIHB A C G D F E H vI 一、描点法一、描点法主要题型之二：主要题型之二： 求波在任意时刻的波形图求波在任意时刻的波形图例一例二例题一：例题一： 如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图 试求出波形图上试求出波形图上A、B、C、D四个质点的振动方向四个质点的振动方向YXO波的传播方向ABCDVVV

8、V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？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？返回例题二：例题二： 如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图形如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图形 上某点的振动方向如图所示。试求这列波的传播方向上某点的振动方向如图所示。试求这列波的传播方向YXOV答案：向左传播如果这个质点的振动方向向上，则波的传播方向又如何？如果这个质点的振动方向向上，则波的传播方向又如何？返回如果已知这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？如果已知这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？例题一： 如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图

9、 试画出再经过T/4、3T/4和5T/4时的波形图YXO波的传播方向试画出该时刻前T/4、3T/4和5T/4时刻的波形图返回例题二：例题二： 如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图形如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图形 上某点的振动方向如图所示。试画出再经过上某点的振动方向如图所示。试画出再经过T/4、3T/4和和 5T/4时的波形图时的波形图YXOV如果已知这个质点做减速运动，则波形图又如何？如果已知这个质点做减速运动，则波形图又如何？返回OYt振动图象的画法振动图象的画法-描点法描点法T/4T/23T/4TOYt振动图象的画法振动图象的画法-描点法描点法T/4T/23T/4TOYt振动图象的画法振动图象的画法-描点法描点法T/4T/23T/4TOYt振动图象的画法振动图象的画法-描点法描点法T/4T/23T/4TOYt振动图象的画法振动图象的画法-描点法描点法T/4T/2