届高考物理核心要点突破系列课件：第章第二节《波的图象》人教选修

第二节波的图象

课堂互动讲练随堂达标自测课时活页训练第二节波的图象基础知识梳理核心要点突破目标概览学习目标：1.理解波的图象的意义，知道波的图象的横、纵坐标轴表示什么物理量，知道什么是简谐波．2．能在简谐波的图象中指出波长和质点振动的振幅．3．已知波的传播方向，能判断各质点的振动方向，或已知振动方向会判断波的传播方向．重点难点：1.重点：波的图象的意义和应用．2．难点：对波的图象的理解及与振动图象的区别．学法指导：理解波的图象，从波的产生和传播体会质点振动和传播方向的关系．基础知识梳理一、波的图象1．波的图象用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的__________，纵坐标y表示___________各个质点偏离平衡位置的位移，并规定在横波中位移方向向上时为正值，位移方向向下时为负值．把各个质点在某一时刻所在位置连成曲线，就得到该时刻的波的图象．平衡位置某一时刻波的图象也称波形图或波形曲线.思考波的图象是否都能看作质点某一时刻在空间的分布？2.波的图象的物理意义波的图象表示了一列波在___________沿波的传播方向上，介质中的各个质点离开___________的位移情况，这就是波的图象所表示的物理意义．【思考·提示】不能．某一时刻平衡位置二、简谐波1．波源做__________时，介质的各个质点随着做__________，所形成的波叫做简谐波．2．简谐波的图象是_______曲线．3．简谐波是一种最基本、最简单的波，其他的波可以看作是由若干简谐波合成的．所以其他波的图象可利用简谐波来合成．简谐运动简谐运动正弦核心要点突破一、波的图象中质点的振动方向与波的传播方向的关系判定的常用方法1．质点带动法在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动．如图10－2－1.图10－2－12．微平移法作出经微小时间Δt后的波形，就知道了各质点经过Δt时间到达的位置，从而就知道了振动方向，如图10－2－2甲所示，P点向下振动．图10－2－23．上下坡法沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称为“上坡下振，下坡上振”．如图10－2－2乙所示，A点上振，B点下振．4．同侧法质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧，如图10－2－3，波向右传播，P点向下振动．图10－2－3特别提醒1．不论是已知波的传播方向还是波形中某一质点的振动方向，都可以从它们之间的关系，由一个方面判断另一个方面．2．方法较多，选择适合自己的方法加以掌握即可．即时应用1．简谐横波的波形图线如图10－2－4所示，由图可知(

)A．若质点A向下运动，则波是向左传播的B．若质点B向上运动，则波是向左传播的C．若波向右传播，则质点C向下运动D．若波向左传播，则质点D向下运动图10－2－4解析：选AC.若质点A向下运动，可将原波形向左平移一小段距离，即波向左传播，选项A正确；同理，若质点B向上运动，平移波形可知波向右传播，选项B错误．若波向右传播，将原波形向右平移一小段距离，可知质点C向下运动，选项C正确；同理，若波向左传播，平移波形可知质点D向上运动，选项D错误．二、萍由波登的图转象可完以明碑确以喇下几荐点知道啄了一较列波怀在某鼓时刻攻的波大形图冠象，搏如图10－2－5所示绑，能郊从这溪列波耻的图虹象中售了解逝到波脱的传殿播情领况主堡要有散以下恩几点世：1．可被以直截接看跳出该蜓时刻沿传之播方是向上甲各质扰点的缴位移皂．图线扫上各兄点的去纵坐斜标表草示的正是各点州在该掏时刻扭的位侍移．蛛如图香线上的M点的库位移忠是2策cm墙.图10－2－52．可京以直估接看椒出在侮波的彩传播技过程柔中介伙质各叉质点咏的振忠幅A.即波桐动图公线上秒纵坐欢标最乳大值怠的绝白对值内，图航中A＝4藏cm丈.3．可询以判猪断出纵沿波茶传播滴方向伶上各嘴质点渣在该渐时刻袖的运潮动方霉向．4．可击以画彻出另匆一时害刻的钩波形伤图．波由类介质渔中的剂某一妈点传胶播到喝另一灵点需长要一缓定的滨时间渣，即骨机械哗波在止介质嚷中是撕以一斥定的欧速率(通常区称波数速)传播碎．在筛单位吵时间撇内某筝一波沃峰或露波谷(密部懒或疏谣部)沿波篮的传腿播方驼向移害动的炊距离崭等于馒波速抱．如果栏已知毁一列彼简谐悦波在t时刻全的波蹄形图惹象及尸波的著传播询方向堤，又肿知波宵速，呀就可贱以画袭出经Δt后的镇波形躲图象肚．三、翻振动响图象题与波爬的图强象的滑比较区别振动图象波的图象横坐标表示时间表示各质点的平衡位置研究对象一个质点介质中所有质点研究时间一段时间某一时间物理意义描述一个做振动的质点的位移随时间的变化规律描述在波的传播方向上各质点在某一时刻的位移图象坐标的含义(t，x)表示t时刻质点的位移是x(x，y)表示平衡位置在x处的质点此时刻的位移是y区别振动图象波的图象从图象可直接看出振幅、周期、任一时刻质点的位移、运动方向振幅、波长、该时刻各质点的位移、由波形图和传播方向判断该时刻各质点的振动方向在经过时间Δt后的情况图象随时间延伸，但原有部分的图象不变沿波的传播方向平移，不同时刻的图象一般不同(若Δt为周期的整数倍则波形不变)运动情况质点做简谐运动，属非匀变速运动波在同一种均匀介质中匀速传播，而介质中的质点做简谐运动比喻一个独舞的录像集体舞的剧照联系①纵坐标均表示质点的位移②纵坐标的最大值表示振幅③波在传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，每一个质点都有自己的振动图象即时痛应用2.根据廉图10－2－6所示愿的两扎图象城，分滥别判役断它句们属迟于何衫种图扬象()A．甲厌是振桌动图卷象，底乙是递波动允图象B．甲寻是波强动图匠象，器乙是幼振动苦图象C．都策是波跑动图剩象D．都圆是振佣动图坑象图10－2－6解析趴：选B.依图教象横什坐标练轴所黎表示鉴的物碗理意驶义来烛判断虽，波具动图毛象横日坐标x表示躁在波脂的传饥播方阻向上唤各个射质点于的平咱衡位掌置，芹振动绵图象株横轴套表示震时间钩，因浑此，锄甲为懂波动携图象住，乙建为振典动图惑象．2．平洽移法先求遵出在Δt时间傻内波齐传播虾距离Δx＝vΔt(v为波帮速)，再哀将原叉波形踩沿波剩传播灶方向匪平移Δx(若要确画t－Δt时刻屑的波狼形图列，则森需逆李波传粱播方类向平谈移Δx)，然眼后将按新波糕形“多修补穴”使辞原有简波形旷的区会间充苦满波纤形．即时与应用3.图10－2－7一列嘱沿x轴正绪方向犯传播妇的横陷波在态某一落时刻梨的波吩形图蹦象如曾图10－2－7所示宗，已第知波收的传采播速捉率是16寨m扛/s斯.(1熔)指出德这列桂波中春质点捉振动蚁的振简幅是套多少贵？(2魔)画出肥再经秩过0.灭12泳5驴s时的嚷波形互图象泉．解析维：(1堆)由图假象可纱以看项出，怒质点漏振动异的最馆大位含移是10搬c闹m，因维此质皆点振揭动的镇振幅尸是10肌c尖m.(2抹)经0.津12煤5四s波形恶沿x轴正思方向辩移动家的距猛离为Δx＝vΔt＝16选×0但.1斯25弦m＝2论m，所怖以经枪过0.其12己5闯s后的助波形怀图象标如图蛋中的凝虚线轮所示婆．答案：(1)10cm(2)如图所示课堂互动讲练波的传播方向与质点振动方向的关系例1一列吹简谐异横波祸在x轴上反传播薄，某赛时刻随的波吊形图班如图10－2－8所示碧，a、b、c为三森个质肉点，a正向端上运港动．宏由此钻可知()图10－2－8A．该穴波沿x轴正拢方向枝传播B．c正向剂上运谱动C．该川时刻斧以后能，b比c先到诵达平杯衡位煮置D．该疫时刻永以后贼，b比c先到阴达偏算离平选衡位翻置的朴最远悟处【解析】由波滨传播五的规肤律知迅，质唯点的符振动慰是由孝先振理动的蓝质点蹈带动裂后振喇动的勒质点扩．由磁题图勉知a质点澡偏离提平衡销位置肃的位稍移方铺向，由说明a质点斧左侧接质点裤先于a质点订振动薯，波牧是沿x轴正润方向率传播长的，耳选项A正确钥．质点c和质肌点a之间嫂有一极波谷逐，质厅点c振动捡方向欣与质遗点a振动叙方向林相反匠，质苗点c向下货运动谊，故伟选项B错误抢．b质点敏正向饲着平休衡位润置运旦动，旨故b比c先到忘达平振衡位绵置，掏选项C正确倒，c比b先到秋达偏梳离平办衡位踪蝶置的制最远舞处，殃选项D是错禽误的梁．【答案】AC【思维油升华】解决昂这类抹题目英的关饮键是致：根反据已菠知质督点的蔑振动抢方向宜，首动先要牌确定麦波的头传播胞方向甜，再哲根据革波的庭传播脸方向格来确涂定各晕个质比点的凶振动锦方向维．在熊确定吸质点论的振池动方兽向时削可用璃带动浊法、昂上下搁坡法戚、同念侧法宾等，杀但最丧根本安的是印带动链法．陪本题宏运用崇同侧谁法会继更为陕简捷侮．如图10－2－9所示剧是一炉列横狠波某懂时刻t0的波块形图夸，试劈燕根据潜波形腾图回盐答下反列问沈题：(1绸)该时握刻加循速度沉最大渴的质推点有键哪几桶个？(2碰)速度舱最大殊的质恋点有棒哪几乱个？(3颠)振动柔方向肃相同嘉的质眨点有肿哪些捕？这炸些点扶的分泥布有剪什么俊规律狡？(4雕)如果妄这列若波沿x轴负现方向热传播埋，质未点3受到唱的合叙外力眉方向狸如何议？速捏度怎状样变暂化？对波动图象的理解例2图10－2－9【解析】(1绘)加速喉度最饶大的蓄质点蜡一定其是位址移最板大的竿质点军，所帆以该伟时刻勿质点2、6、10、14的加橡速度脱最大腿，但瓦方向妨不相琴同．(2包)该波碑是简龄谐波矛，质努点做哪简谐晶运动哀，因系此处线在平擦衡位哑置的不质点氧速度委最大第，分猴别是0、4、8、12、16质点尝．(3颂)该时庄刻具坐有相叙同振旨动方尊向的阴质点兴是0、1、7、8、9、15、16值.与上洞述质瘦点振狱动方耳向相忍反的瞒质点剂是：3、4、5、11、12、13呜.其规蒙律是饼：从涂波形阻图上宴看相符同增则减性回的单仰调区县间上摄各质