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文档简介

机械振动和机械波·波的图象

一、教学目标1．明确波的图象的物理意义。2．从波的图象中会求：①波长和振幅；②已知波的传播方向求各个质点的振动方向，或已知某一质点的振动方向确定波的传播方向；③会画出经过一段时间后的波形图；④质点通过的路程和位移。3．明确振动图象与波动图形的区别。4．掌握波的时间周期性和空间周期性的特点。二、重点、难点分析1．重点是明确波的图象的物理意义；2．难点是对波的时间与空间周期性的理解与应用。三、主要教学过程

(一)引入新课

机械波是机械振动在介质里的传播过程，从波源开始，随着波的传播，介质中的大量质点先后开始振动起来，虽然这些质点只在平衡位置附近做重复波源的振动。

但由于它们振动步调不一致，所以，在某一时刻介质中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，物理学中采用了波的图象。

(二)教学过程设计

1．波的图象

在平面直角坐标系中：

横坐标——表示在波的传播方向上各质点的平衡位置与参考点的距离。

纵坐标——表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。

连接各位移矢量的末端所得到的曲线就形成了波的图象，

横波的图象与纵波的图象形状相似，波的图象又叫波形图。(见课本P6)

纵波的图象较为复杂，不再深入讨论。简谐波的图象是一条正弦或余弦曲线。

2．波的图象的物理意义

从某种意义上讲，波的图象可以看作是“位移对空间的展开图”，即波的图象具有空间的周期性；同时每经过一个周期波就向前传播一个波长的距离，虽然不同时刻波的形状不同，但每隔一个周期又恢复原来的形状，所以波在时间上也具有周期性。3．从波的图象上可获取的物理信息

三.例题分析【例】一列简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，自右向左传播。已知在t1=0.7秒时，P点（3，0）出现第二次波峰，Q点的坐标是（－7，0），则以下判断中

正确的有：（A）质点A和质点B在t=0时刻的位移是相等的。（B）

在t=0时刻，质点C向上运动。（C）在t2=0.9秒末时，Q点第一次出现波峰。（D）在t3=1.26秒末时，Q点第一次出现波峰。QACBP14【解】从图中可知，t=0时刻质点A和质点B分别处于波峰和波谷，位移的大小虽然都是最大值，但方向不同。由于波向左传播，得出C点在t=0时刻是向上运动。由t=0.7秒时P质点出现第二次波峰以及P点的运动方向，可判定在这0.7秒内应完成7/4次全振动，故波的振动周期为T=4/7×0.7=0.4秒

。t=0时刻A的振动状态（波峰）刚传播到Q点时，Q点第一次出现波峰，传播距离△x=9米，而波速v=λ/T

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