高中物理 第十二章 机械波 12.2 波的图象（1）学案新人教版选修3-4.doc

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1、12.2波的图象[目标定位]1.知道波的图象，知道图象中纵、横坐标各表示的物理量，能说出图象中蕴含的信息.2.能区别振动图象和波的图象.3.根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，画出下一时刻和前一时刻的波形图，并能指出图象中各质点在某时刻的振动方向．一、波的图象的理解[问题设计]取一条较长的软绳，一同学用手握住一端拉平后上下抖动，另一同学手持数码相机按下快门，想象一下，照片上绳子的像类似什么图线？答案照片上绳子的像类似正弦曲线．[要点提炼]1．波的图象的作法(1)建立直角坐标系：用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的，纵坐标y表示某一时刻各质点．(2)正方向的选取：选取质点振动的某一个

2、方向为y轴正方向，x轴一般取向右为正方向．(3)描点：把某一时刻所有质点的位移画在直角坐标系里．(4)连线：用一条平滑的曲线将诸点连接起来就是这个时刻的．如图1所示．图12．图象的特点(1)横波的图象形状与波形图相似，所以波的图象也称波形图．(2)波的图象的周期性：质点振动的位移做周期性变化，即波的图象也做周期性变化，经过一个周期，波的图象复原一次．(3)波传播方向的双向性：如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴向或x轴负向传播．3．图象的物理意义波的图象描述的是同一时刻，沿波传播方向的各个质点离开平衡位置的位移．二、质点的振动方向与波传播方向的关系已知波的传播方向，可以判断各质点的振

3、动方向，反之亦然．判断方法一：带动法后面质点依次重复前面质点的振动．判断方法二：上、下坡法如图2所示，沿波的传播方向，“上坡”的质点向下振动，如D、E、F；“下坡”的质点向上振动，如A、B、C.图2判断方法三：同侧法如图3所示，波形图上表示传播方向和振动方向的箭头在图象同侧．图3三、振动图象和波的图象的比较简谐振动横波图象坐标横坐标时间波线上各质点的平衡位置纵坐标质点的振动位移各质点在同一时刻的振动位移研究对象一个质点沿波传播方向上的各质点物理意义一个质点在不同时刻的振动位移介质中各质点在同一时刻的振动位移随时间的变化原有图形不变，图线随时间而延伸原有波形沿波的传播方向平移显示的主要物

4、理量振幅和周期振幅和波长(下一节学)说明：(1)波动图象与振动图象外形上很相似，辨别它们时要看图象的横坐标是时间t还是位移x.(2)简谐波中的所有质点都做简谐运动，它们的振幅、周期均相同．(3)求解两种图象结合问题的技巧是要从一种图象中找到某一质点的振动信息，再根据该质点的振动信息、题设条件和相应的物理规律推知另一种图象及相关情况．一、对波的图象的理解例1如图4所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图，由图象可知()图4A．质点b此时位移为零B．质点b此时向－y方向运动C．质点d的振幅是2cmD．质点a再经过通过的路程是4cm，偏离平衡位置的位移是4cm二、质点的振动方向

5、与波传播方向的关系例2简谐横波某时刻的波形图如图5所示．由此可知：图5(1)若质点a向下运动，则波向什么方向传播？(2)若质点b向上运动，则波向什么方向传播？(3)若波从右向左传播，则质点c向什么方向运动？三、波的图象的画法例3某一简谐横波在t时刻的波形图如图6所示．若波向右传播，画出后和前两个时刻的波的图象．图6四、振动图象与波的图象的比较例4一列简谐横波沿x轴负方向传播，如图7(a)是t＝1s时的波形图，图(b)是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象(两图用同一时间起点)．(1)图(b)可能是图(a)中哪个质点的振动图象()图7A．x＝0处的质点B．x＝1m处的质点C．x＝2m处

6、的质点D．x＝3m处的质点(2)若波沿x轴正方向传播，则图(b)可能是图(a)中哪个质点的振动图象()A．x＝0处的质点B．x＝1m处的质点C．x＝2m处的质点D．x＝3m处的质点1.(对波的图象的理解)关于如图8所示的波形图，下列说法中正确的是()图8A．此列波的振幅是0.1mB．x＝15cm处质点的位移是0.1mC．若质点A的速度沿y轴正方向，则质点B的速度亦沿y轴正方向D．质点A的加速度为沿y轴负方向，而B、C两质点的加速度沿y轴正方向2．(质点振动方向与波传播方向的关系)如图9所示，由此图可知()图9A．若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B．若质点b向上运动，则波是从左向右

7、传播的C．若波从右向左传播，则质点c向下运动D．若波从右向左传播，则质点d向上运动3．(振动图象与波的图象的比较)根据图10甲、乙所示，判断下列说法正确的是()图10A．甲是振动图象，乙是波的图象B．甲是波的图象，乙是振动图象C．甲中A质点向下振，乙中B时刻质点向下振D．甲中A质点向上振，乙中B时刻质点向下振题组一质点振动方向与波传播方向的关系1．下列波形图中正确的是()2.如图1所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，下列关于所标质点的振动方向的