高中物理 第二章 机械波 第3节 波的图像教学案 教科版选修3-4

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1、第3节波_的_图_像1.波的图像描述的是在波动中，一系列质点在同一时刻相对于平衡位置的位移图像。2．由波的图像可以直接得出各质点振动的振幅、波长，该时刻各质点振动的位移及加速度方向。3．知道波的传播方向，可以判断各质点在某时刻的振动(速度)方向；知道各质点在同一时刻的振动方向，也可判断出波的传播方向。横波的图像[自读教材·抓基础]1．横波图像的特点简谐波的波形为正弦曲线。2．横波图像的物理意义描述了离波源不同距离的各振动质点在某一时刻的位置。3．画横波图像的一般步骤(1)建立坐标系：用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位

2、置的位移。(2)选取正方向：规定位移的方向向上为正值，向下为负值。(3)描点：把某一时刻所有质点的位移画在坐标系里。(4)连线：用平滑曲线把坐标系中各质点的位移坐标点连接起来就是这时的横波的图像。[跟随名师·解疑难]1．横波图像的理解非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。(1)横波的图像是某一时刻介质中各个质点偏离平衡位置的位移情况。可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”。(2)简谐波的图像是正(余)弦曲线，是最简单的一种波，各个质

3、点振动的最大位移都相等。2．横波图像的周期性在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻质点的位移不同，则不同时刻波的图像不同。质点的振动位移做周期性变化，则波的图像也做周期性变化。经过一个周期，波的图像复原一次。3．横波传播的双向性如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正向传播，也有可能沿x轴负向传播，具有双向性。4．横波图像的两种画法根据某时刻的波形图画出另一时刻波形图的方法：(1)特殊点法：取正弦波上的五个特殊点(三个平衡位置点，一个波峰点，一个波谷点)，先根据波传播的方向确定它们的振动方向，再判断Δt后各点运动到什么位置，最后连成曲线，即为另

4、一时刻的波形图。适用于Δt＝n的情形。(2)平移法：将原图像沿x轴方向即波传播的方向平移。根据波速和给定的时间，利用Δx＝vΔt，求出沿波的传播方向上移动的位移，将波进行平移。[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)(福建高考)如图2－3－1，t＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示t＝0.6s时波形的图是(　　)图2－3－1解析：选C　本题考查简谐波，意在考查考生对简谐振动和简谐波的理解和认识。由题意可知，t＝1T，此时波源刚好经过平衡位置向下振

5、动，再由传播方向可知形成的波形应为C。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。波的图像与振动图像的比较[自读教材·抓基础]波的图像(简谐波)振动图像(简谐运动)研究内容表示波传播时某一时刻在介质中各质点的位置相对于平衡位置的位移某一质点振动的过程中，各时刻相对于平衡位置的位移图像形状正弦(或余弦)曲线正弦(或余弦)曲线横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置表示时间t纵坐标某一时刻各质点偏离平衡位置的位移某一质点各时刻偏离平衡位置的位移横轴上相邻的两

6、个状态总一致的点之间的距离的含义[跟随名师·解疑难]振动图像和波动图像从图形上看好像没有什么区别，但实际上它们有本质的区别。1．物理意义不同振动图像表示同一质点在不同时刻的位移；波动图像表示介质中的各个质点在同一时刻的位移。2．图像的横坐标表示的物理量不同振动图像的横坐标表示时间；波动图像的横坐标表示距离。3．比较非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。简谐运动的图像简谐波的图像不同点研究对象一振动质点沿波传播方向所有质点图像变化随时间延伸随时间推移一

7、个完整图像所占横坐标的距离表示一个周期T表示一个波长λ比喻单人舞的录像抓拍的集体舞照片相同点及联系图像形状正弦曲线可获得的信息质点振动的振幅、位移、加速度的方向联系质点的振动是组成波动的基本要素[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)如图2－3－2所示，根据甲、乙两图，分别判断它们属于何种图像(　　)图2－3－2A．甲是振动图像，乙是波的图像B．甲是波的图像，乙是振动图像C．都是波的图像D．都是振动图像解析：选A　波的图像的横坐标为各质点的平衡位置；振动图像中横坐标为时间。对波的图像的理解[典题例析]1．如图2－3－3为一列沿x非常感谢上级领导对我的