第十二章2波的图像详解.ppt

2　波的图像;1.机械波形成的条件是要有_____和_______________。 2.机械波传递的是_________和_____,质点并不随波迁移。 3.机械波中相邻两质点存在___________,各质点做受迫振动。 4.机械波有横波和纵波之分,质点振动方向与波传播方向若垂 直,则为_____,若平行,则为_____。;波的图像 1.波的图像的作法: 建立坐标系 ↓ 选取正方向 ↓; ↓ 描点 → 把某一时刻所有质点的_____画在坐标系里 ↓ 连线 → 用一条_____的曲线把坐标系中各质点的位 移坐标点连接起来;2.波的图像与振动图像的物理意义 (1)波的图像表示介质中“各个质点”在“_________”的位移。 (2)振动图像表示介质中“某个质点”在“_________”的位移。;3.波的图像的特点: (1)波的图像也称波形图,简称波形,如果波形是正弦(或余弦) 曲线(如图所示),这样的波叫_______,也叫_______。 (2)介质中有正弦波传播时,介质中的质点在做_________。;【思考辨析】 1.判断正误: (1)波的图像表示质点在各个不同时刻的位移。　(　　) (2)只有横波才能画出波的图像。　(　　) (3)波的图像表示波中各质点在某一时刻的位移。　(　　) (4)简谐波中各质点做的是简谐运动。　(　　);提示:(1)×。波的图像表示介质中各质点在某一时刻的位移。 (2)×。横波和纵波都可以画出波的图像。 (3)√。波的图像描述某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移。 (4)√。介质中各质点做简谐运动时形成的是简谐波。;2.问题思考: 如图所示,图像的纵轴表示质点离开平衡位置的位移,若横轴为x,该图像表示怎样的意义?若横轴为t,该图像表示怎样的意义? 提示:若横轴为x,该图像是波的图像,表示某时刻各个质点离开平衡位置的位移;若横轴为t,该图像是振动图像,表示某质点在不同时刻离开平衡位置的位移。;一、对波的图像的理解及应用 1.波的图像的理解: (1)波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”。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,各个质点振动的最大位移都相等。;2.图像的信息: (1)该时刻各质点的位移及振幅。 (2)若已知该波的传播方向,可以确定各质点的振动方向;或已知某质点的振动方向,可以确定该波的传播方向。 3.波的图像的周期性: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。 4.波的传播方向的双向性:如果只知道波沿x轴传播,则有可能沿x轴正向传播,也可能沿x轴负向传播,具有双向性。;【学而后思】 (1)波的图像中,各质点的位移不同,是否说明各质点振动能量不同? 提示:在某一时刻介质中,各质点位移不同,但振幅相同,振动能量相同。 (2)波中各质点做简谐运动,是一种变加速运动,是否说明波的传播也是变加速运动? 提示:虽然质点做变加速运动,在介质中波是匀速传播的。;【典例1】如图所示为一列向右传播的简谐横波在某个时刻 的波形，由图像可知( ) A.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2 cm D.质点a再经过 通过的路程是4 cm，偏离平衡位置的位移 是4 cm;【解题探究】(1)波中各质点的振动周期、振幅是否相同？ 提示：各质点振幅相同，振动周期也相同。 (2)经过 ，质点a到达哪个位置？运动方向是什么？ 提示：经过 ，质点a到达关于平衡位置对称的点，即波谷处，此时速度为零，路程为振幅的2倍。;【标准解答】选A、C。由波形知，质点b在平衡位置，所以,其 位移此时为零，选项A正确；因波向右传播，波源在左侧，由 质点振动方向与波的传播方向的关系可知质点b此时向+y方向 运动，选项B错误；简谐波在传播过程中，介质中各质点的振 幅相同，所以,质点d的振幅是 2 cm，选项C正确；再经过 的 时间，质点a将运动到负向最大位移处，故选项D错误。;【总结提升】波形图上某一质点振动情况的判断方法 在简谐波的图像中，每一个质点的振动规律同单个质点的简谐运动规律是完全相同的，因此波的图像中，牵涉到单个质点的振动问题可利用已有的振动规律作出判断。;【变式训练】(2013·福建高考)如图,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　(　　);【解析】选C。由于波沿正、负两方向传播的波