第二節(jié)-波的圖像

第二節(jié)波的圖像復(fù)習(xí)提問：1、什么是機(jī)械波？2、產(chǎn)生機(jī)械波的條件是什么？3、機(jī)械波分哪二種？各有什么特點(diǎn)？問題：機(jī)械波中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移相同嗎？如何進(jìn)行描述？一、波的圖象1、建立坐標(biāo)系：橫坐標(biāo)X——表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置與振源的距離。縱坐標(biāo)Y——表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。y位移x平衡位置O2、波的圖象意義：1）波的圖象表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻偏離平衡位置的位移的情況。2）在不同時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的位移不同，波的圖像也隨之改變。3、簡(jiǎn)諧波：簡(jiǎn)諧振動(dòng)產(chǎn)生的波是簡(jiǎn)諧波，其波的圖像是一條正弦曲線。4、橫波的圖象特點(diǎn)：橫波的圖象與形成橫波的質(zhì)點(diǎn)的分布形狀相似，故波的圖象又叫波形圖。縱波的圖象較為復(fù)雜,不再深入討論。二、波長(zhǎng)、頻率和波速1、波長(zhǎng)：在波動(dòng)中振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。對(duì)于橫波，相鄰的兩個(gè)波峰或相鄰的兩個(gè)波谷之間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。對(duì)于縱波，相鄰的兩個(gè)密部或相鄰的兩個(gè)疏部之間的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。2、頻率：波的頻率就是波源的振動(dòng)頻率，也是所有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率。3、波速：波在均勻介質(zhì)中勻速傳播的速率只與介質(zhì)有關(guān)，而與頻率無(wú)關(guān)。注意波速與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度不是同一概念。4、三者關(guān)系：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一個(gè)周期，波形向前移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)。即：v=S/t=/T=f，f和v決定.三、波的圖象的應(yīng)用1、分析波圖像問題的二種思路和方法1）從整體看：波形在向波傳播的方向勻速移動(dòng)。平移法：波移動(dòng)的距離s=vt。2）從局部看：無(wú)數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同步的振動(dòng)。帶動(dòng)法：先振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。2、波的圖像能反映的物理量：1）直接反映：振幅和波長(zhǎng).2）間接反映：該時(shí)刻介質(zhì)各質(zhì)點(diǎn)的位移、速度、加速度的方向。Ay

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/m123456780B0.10AVav3、由波的傳播方向判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向1）帶動(dòng)法：先帶后，后跟先。2）微平移法：前面上升，后面下降。例、如圖為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)F的運(yùn)動(dòng)方向如圖所示，則A.該波向左傳播B.質(zhì)點(diǎn)B和D的運(yùn)動(dòng)方向相同C.質(zhì)點(diǎn)C比質(zhì)點(diǎn)B先回到平衡位置D.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)F和H的加速度相同ACD例、如圖為一列橫波某時(shí)刻的波的圖像，已知波向右傳播，則下列敘述正確的是A、經(jīng)過半個(gè)周期，C點(diǎn)將運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)處B、M點(diǎn)和P點(diǎn)的振動(dòng)情況完全相同C、A點(diǎn)比F點(diǎn)先達(dá)到最低位置D、B、D兩點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)相反BCD例、圖中所示為波在某一時(shí)刻的波形，此時(shí)振動(dòng)還只發(fā)生在M、N之間，并知此波的周期T，Q質(zhì)點(diǎn)速度方向是豎直向下的，則下列說(shuō)法中正確的是A．波源是M，P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間為TB．波源是N，P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間為3T/4C．波源是N，P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間為T/4D．波源是M，P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)時(shí)間為3T/4C例、如圖為一簡(jiǎn)諧橫波的波形圖，已知B質(zhì)點(diǎn)先于A質(zhì)點(diǎn)0.08s到達(dá)波峰，由此可知波的傳播方向是

，波的傳播速度為

.向左25m/s第二課時(shí)4、由波的傳播方向畫出t秒后（前）的波形圖；1）平移法：沿波的傳播方向?qū)⒄麄€(gè)波形圖平移x=vt的距離；2）帶動(dòng)法：根據(jù)某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，知道t秒后該質(zhì)點(diǎn)的位置，就可以畫出波形圖。例、圖為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形。當(dāng)R點(diǎn)在t=0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳到S點(diǎn)時(shí)，PR范圍內(nèi)(含P、R)有一些質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方面運(yùn)動(dòng)，這些質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)取值范圍是A.2cm≤x≤4cm

B.2cm<x<4cmC.2cm≤x<3cmD.2cm<x≤3cmC例、一列簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形如圖，波源的平衡位置坐標(biāo)為x＝0。當(dāng)波源質(zhì)點(diǎn)處于其平衡位置上方且向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，介質(zhì)中平衡位置坐標(biāo)x＝2m的質(zhì)點(diǎn)所處位置及運(yùn)動(dòng)情況是A、在其平衡位置下方且向上運(yùn)動(dòng)B、在其平衡位置上方且向下運(yùn)動(dòng)C、在其平衡位置上方且向上運(yùn)動(dòng)D、在其平衡位置上方且向下運(yùn)動(dòng)A例、圖中實(shí)線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0和t=0.03s時(shí)刻的波形圖，x=1.2m處的質(zhì)點(diǎn)在t=O.03s時(shí)刻向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，則．A．該波的頻率可能是125HzB．該波的波速可能是lOm／sC．t=0時(shí)x=1.4m處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿y軸正方向D．各質(zhì)點(diǎn)在0.03s內(nèi)隨波遷移O.9mA例、一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。t=O時(shí)刻的波形如圖l中實(shí)線所示，t=O.2s時(shí)刻的波形如圖l中的虛線所示，則()(A)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向向右(B)波的周期可能為0.27s(C)波的頻率可能為1.25Hz(D)波的傳播速度可能為20m／sCx

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/s1234567800.100.14y

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/m1234567800.100.14問題：振動(dòng)圖像與波的圖像有什么區(qū)別？四、振動(dòng)圖象和波的圖象區(qū)別1、橫坐標(biāo)的含義不同：振動(dòng)圖像代表時(shí)間。波的圖像代表平衡位置離開振源的距離。2、研究對(duì)象不同：振動(dòng)圖像研究一個(gè)質(zhì)點(diǎn)。波的圖像研究無(wú)數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)。3、圖象隨時(shí)間的演變情況不同0t/

sx/

m123456789101112振動(dòng)圖像隨時(shí)間的演變振動(dòng)圖像是圖線的延伸。原圖象形狀不變；波的圖像隨時(shí)間的演變?cè)瓐D象的形狀將沿橫坐標(biāo)方向整個(gè)地平移，而不是原圖象的延伸。4、判斷質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向的方法不同AAx1yx0xtt10x1y1●振動(dòng)圖象●波的圖象t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向－x方向運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)A在向＋y方向運(yùn)動(dòng)例、關(guān)于振動(dòng)圖像和波的圖像以下正確的是A、波的圖像反映出各