2022高中物理122波的图象学案选修3-4

波的图象课前预习学案一、预习目标：预习课本内容，知道波的图象与振动图象的区别二、预习内容：1．波的图象有时也称为，简称波形。它是用横坐标表示在波的流传方向上各质点的纵坐标表示某一时刻各质点2．

这样的波叫做正弦波，

。也叫

。介质中有正弦波流传时，介质的质点在做。3．波的图象表示

的位移，振动图象则表示的位移。三、提出迷惑：同学们，经过你的自主学习，你还有哪些迷惑，请把它填在下面的表格中迷惑内容课内探究学案一、学习目标理解波的图象的物理意义及简谐波的观点能根据波的图象，确定各质点的振动方向重点：波的图象的物理意义及应用二、学习过程探究一：认识波的图像用横坐标表示在波的流传方向上各个质点的平衡地点，纵坐标表示某一时刻各个质点偏离平衡地点的位移，并规定在横波中，位移向上时取正值，向下时取负值。在-平面上，画出各个质点平衡地点与各质点偏离平衡地点的位移的各点，，用平滑的曲线把各点连结起来就获得了横波的波形图O象，如图5-2-1所示。⑴波的形状是什么样子的能够用怎样的函数来表示5-2-1⑵波的图像的物理意义是什么⑶经过波的图像能够解决那些问题①从图象中能够看出波长：波源振动一个周期，波向前流传的距离为一个波长，即：x；②从图象中能够看出各质点振动③从图象中能够看出该时刻各质点④从图象中能够看出各质点；⑤从图象中能够看出各质点；⑥从图象中能够看出各质点；⑦从图象中能够间接地比较各质点在该时刻的振动速度、动能、势能、答复力、加快度等量的大小；探究二：根据某个质点的振动方向确定波的流传方向[方法一]微平移法：根据质点的振动方向，作出经微小时间后的波形，就知道了波的流传方向[方法二]成因法：由于波的形成是由于前面的质点带动后边的质点振动，后边的质点重复着前面质点的振动，并且总滞后于前面质点的振动。由此可确定出已知振动方向质点的前面的质点，进而确定出波的流传方向。探究三：根据某个时刻的波形图画出另一个时刻的波形图的方法[方法一]特殊点法：取正弦波上五个特殊点一个波峰点、三个平衡地点点和一个波谷点，先根据波流传的方向确定它们的振动方向，再判断经t后各质点运动到什么地点，最后连成曲线，即为另一时刻的波形图，合用于

t

nT

情形。4[方法二

]平移法：由

xv

t，先计算出经

t

时间波流传的距离，再将原波形图沿波的传流传方向平移即可。注意：由波的重复性可知：波形平移波长整数倍时，波形和原来重合，所以实际办理时往常采用去整留零的方法办理。三、反省总结图象名称振动图象波的图象对照内容研究对象某个振动质点连续介质中的无数个质点横坐标质点振动的时间各质点平衡地点距坐标原点的地点（距离）纵坐标一个质点不同时刻对平衡地点的位移各质点同一时刻对各自平衡地点的位移描绘一个振动质点的位移随时间变化的规描绘介质中各个质点某一时刻对平衡地点的位移，能直物理意义律，能直观表示一个振动质点在一段时间观表示一列波在某时刻的波形内的运动情况形状正弦或余弦曲线两个相邻峰值等于质点振动的周期，显示出振动的时间等于一个波长，显示出波动的空间对称性间沿横轴的距对称性离图象随时间的随着时间的推移，图象将沿着横坐标轴的随着时间的推移，波的图象将沿波的流传方向平移，且变化正方向延长，但原有的图象不发生变化每经一个周期，图象又恢还原来的形状形象比喻录像带集体照由纵坐标可知振幅，由横坐标可知周期，由纵坐标可知振幅，由横坐标可知波长，可根据波的传图象显示的主由图象的切线斜率可知速度的大小及方向播方向确定各质点某时刻的运动方向，也可根据某质点要物理量的变化情况，由位移的变化情况可知加快的运动方向确定波的流传方向，由位移情况可确定介质度的大小及方向的变化情况中各质点在某一时刻加快度的大小及方向情况四、当堂检测1某时刻一列简谐波的图象如下图，该时刻质点A的振动方向向下，试确定该波是向右传播仍是向左流传，若该时刻质点A的振动方向向上，该波的流传方向怎样A2、一列简谐横波，在t=0时波形

A向下振动，波向流传A向上振动，波向流传2m4m3-1m-7m5cm0.5m10m140m450m③由剖析可得：=0④由剖析可得：=×4A=×4×2=12cm课后练习与提高参照答案：1、AC2、D