教科版选修3-4-23波的图像市公开课一等奖省赛课获奖课件

第三节波图像正方向负方向平衡位置位移第1页回顾：从振动图象能够求哪些物理量?⑴直接描述量：①振幅A:图像峰值.②周期T:相邻两个位移为正最大值或负最大值之间时间间隔.③任意时刻位移x:对应于图像上某一点坐标（t，x）．⑵间接描述量①频率:f=1/T④某段时间内位移、回复力、加速度、势能、动能改变情况。t/sx/m5-50246第2页

振动图像描述了某一质点做简谐运动物理过程中，位移随时间改变规律。

而机械波反应是介质中大量质点在波源迫使下先后受迫振动。因为它们振动步调不一致，所以，在某一时刻介质中各质点相对平衡位置位移各不相同。怎样描述机械波在同一时刻各质点位移？第3页2．物理意义：反应同一时刻各质点偏离平衡位置位移。一、波动图象1.波动图像作法（1）用横坐标表示在波传输方向上各质点平衡位置（2）用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置位移3．特点：横波波动图像是正弦或余弦图像。正方向负方向平衡位置位移第4页【自我思悟】

波图像是质点运动轨迹吗？

提醒：波图像不是描述质点运动轨迹。它是描述在波传输方向上介质中各质点在某一时刻偏离平衡位置位移。第5页例.关于波图象物理意义,以下说法正确是()A.表示某一时刻某一质点位移B.表示某一时刻各个质点位移C.表示各个时刻某一质点位移D.表示各个时刻各个质点位移答案:B第6页二．从波图象上可取得哪些信息

（1）各质点振幅A:图像峰值.（也称为波振幅）（2）波长λ:相邻两个波峰或波谷之间距离.x/my/cm5-50246（3）各个质点在该时刻相对于平衡位置位移。比如M点位移是3cm。（4）可比较任意两个质点位移、加速度、速度大小和判断它们方向异同。比如波长λ=4m。第7页【自我思悟】波图像外形上与振动图像相同，怎样区分它们？提醒：可依据图像横坐标意义进行区分，若横坐标为时间t，表示振动图像，若横坐标为位置x，表示波图像。第8页确定质点运动方向形象记忆图线改变物理意义y/m

λx/mx/mTt/s图线研究内容研究对象波动图象振动图象

单一振动质点沿波传输方向全部质点一质点位移随时间改变规律某时刻全部质点对平衡位置位移表示各质点在某时刻位移表示一个质点在各时刻位移随时间推移图象延伸，但已经有图象形状不变随时间推移图象沿传输方向平移比喻为一质点"生活照"比喻为无数质点某一时刻拍摄“集体照”依据下一时刻位移来判断依据“质点带动原理”来判断第9页三、波图象应用1.依据波传输方向确定各质点振动方向x/my/cm5-50246v．P．P′．Q′．Q2方法一：带动法：前带后，后重复前。步骤1：明确波传输方向，确定波源方位；步骤2：在某质点P附近（紧挨着P点）图像上找它前一质点P′，步骤3：依据后重复前，从而确定振动方向。第10页例1.图所表示为一列向右传输简谐波在某时刻波形图试求出波形图上A、B、C、D四个质点振动方向.YXOABCDVVVVv题型1.已知波传输方向和波形图判断质点振动方向。第11页方法二：微平移法.因为波向前传输，波形也向前匀速传输。所以做出经微小时间Δt后波形,即向V方向平移ΔX=VΔt,就知道了各质点经过Δt时间到达位置,运动方向就可确定.YXOv思索：假如已知P点振动方向向下，怎样判断波传输方向？P第12页方法三：上下坡法。将波图像视为蜿蜒起伏“山坡”，沿波传输方向看，“上坡路段”上各质点都向下振动，“下坡路段”上各质点都向上振动．简称“上坡下，下坡上”YXOv下坡上上坡下上坡下P第13页2.依据质点振动方向确定波传输方向方法步骤1：依据已知质点振动方向，确定前一质点位置。质点向下振动，前一质点在它下方；反之在上方步骤2：依据前一质点确定振源方位。步骤3：依据振源方位，从而确定波传输方向。vP′VYXOVP第14页例2.如图所表示为一列简谐波在某时刻波形图，已知图形上某点振动方向如图所表示。试求这列波传输方向.YXOVVVVYXO第15页先找出两点（平衡位置和波峰及波谷特殊点）并确定其运动方向；然后确定经△t时间内这两点所到达位置；最终按正弦规律画出新波形。⑴特殊点法2.求波在任意时刻波形图⑵图象平移法经过时间，波在传输方向移动距离,所以，把图象沿传输方向平移即得到相对应图象.例3.某一简谐横波在t＝0时刻波形图如图实线所表示．若波向右传输，画出T/4后和5T/4前两个时刻波图象．

OYX第16页例4.一列横波在x轴线上传输着，在t1=0和t2=0.005s时波形曲线如图所表示：1）求波长、振幅

2）设周期大于(t2-t1).假如波向右传输，波速多大？假如波向左传输，波速多大？

3）设周期小于(t2-t1).且波速为6000m/s，求波传输方向.

答案：1)8m,0.2s

2)V右＝400m/s,V左＝1200m/s3)向左3、波多解问题（原因：周期性与双向性）第17页练习、如图所表示实线是某时刻波形图象，虚线是经过0.2s时波形图象。⑴假设波向左传输，求它传输可能距离。⑵若这列波向右传输，求它最大周期。⑶假定波速是35m/s，求波传输方向。第18页练习、图中实线和虚线分别是x轴上传输一列简