创新设计-学业水平考试2016-2017高中物理选修3-4(浙江专用人教版)课件第十二章机械波12-2.ppt

课堂导学 课堂自测 第2课时　波的图象 [研究学考·把握考情] 知识内容 波的图象 考试要求 加试b 教学要求 1.理解波的图象中横轴与纵轴的物理意义 2．知道简谐波的图象是正弦曲线，知道波的图象的物理意义 3．知道波的图象与振动图象的联系和区别 4．能根据波的图象和波的传播方向，判断质点的振动方向 5．能根据波的图象中某一质点的振动方向，判断波的传播方向 说明 不要求掌握振动图象与波的图象之间的相互转换 知识点一　横波的图象 [基 础 梳 理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的 ，纵坐标y表示某时刻各质点偏离平衡位置的 。规定位移向上时y取正值，向下时y取负值，在Oxy坐标平面内，得到一系列坐标为(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，……的点，这些点的集合就是这一时刻波的图象。波的图象有时也称波形图，简称波形。 2．如果波的图象是 ，这样的波叫做正弦波，也叫简谐波。 平衡位置 位移 正弦曲线 [要 点 精 讲] 要点1　由波的图象可获取的信息 1．直接读出该时刻各质点的位移，间接判断回复力、加速度情况。 2．介质中各质点的振幅。 3．已知波的传播方向，可知质点的振动方向。常用方法有： (1)带动法：后面质点依次重复前面质点的振动。 (2)上、下坡法：如图1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，简称“上坡下，下坡上”。 图1 (3)同侧法：如图2所示，质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧。 图2 4．已知质点的振动方向，可知波的传播方向。 仍是上述几种方法，只需将判定的程序倒过来。 【例1】 关于如图3所示的波形图，下列说法中正确的是(　　) 图3 A．此列波的振幅是0.1 m B．x＝15 cm处质点的位移是0.1 m C．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的加速度沿y轴正方向 解析　从波动图象上可以直接读出振幅、各质点离开平衡位置的位移，A正确，B错误；各质点加速度的方向总是指向平衡位置，D正确；由于A、B两质点在此时刻都在同一“坡”上，根据“上、下坡”法可以判断C正确。 答案　ACD 名师点睛　由波的图象可直接看出该时刻沿波的传播方向上各质点的位移和各质点的振幅，可以判断出各质点该时刻的加速度方向。利用波的传播方向判断任一质点的振动方向或利用任一质点的振动方向判断波的传播方向的方法很多，但只要正确理解并掌握其中的一至两种，并能够熟练应用即可。 图4 知识点二　波形图与振动图象的意义 [基 础 梳 理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．波形图表示介质中“ ”在“ ”的位移。 2．振动图象表示介质中“ ”在“ ”的位移。 各个质点 某一时刻 某一质点 各个时刻 [要 点 精 讲] 振动图象与波的图象的比较 振动图象 波的图象 图象 坐标 横坐标 时间 介质中各质点的平衡位置 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 介质中的大量质点 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 要物理量 振幅和周期 振幅和波长(下节学) 【例3】 根据图5甲、乙所示，分别判断下列说法正确的是 (　　) 图5 A．甲是振动图象，乙是波动图象 B．甲是波动图象，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 解析　波动图象的横坐标为波的传播方向上各质点的平衡位置，振动图象的横坐标为时间，故A错，B对；甲中A质点被其左侧的质点带动向上振，乙中B时刻后位移由零变为负值，故向下振，所以C错，D对。 答案　BD 名师点睛　振动图象与波的图象的区别： (1)波的图象和振动图象的本质不同：波的图象描述的是介质中的“各个质点”在“某一时刻”离开平衡位置的位移；而振动图象描述的是“一个质点”在“各个时刻”离开平衡位置的位移。 (2)坐标轴所表示的物理量不同：波的图象中的横轴x表示介质中各个振动质点的平衡位置，纵轴y表示各个振动质点在某时刻的位移；振动图象的横轴t表示一个振动质点振动的时间，纵轴y表示这个质点振动时各个时刻的位移。 1．简谐横波某时刻的波形图线如图6所示，由此图可知(　　)