《2019高中物理 第十二章 2 波的图象课件 新人教版选修3-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019高中物理 第十二章 2 波的图象课件 新人教版选修3-4（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、自主学习基础知识2 波的图象学习目标1.知道波的图象的物理意义，能正确区分波动图象与振动图象(重点)2.能从波动图象中读取相关信息来解决问题3.会根据质点振动方向与波传播方向的关系进行分析判断(难点)4.能画出不同时刻波的图象合作探究重难疑点课时作业解题技巧素养培优1波的图象的作法：(1)建立坐标系：以横坐标x表示在波的传播方向上各质点的_，纵坐标y表示该时刻各质点偏离平衡位置的_(2)选取正方向：规定位移的方向_为正值，_为负值平衡位置位移向上向下(3)描点：把该时刻各质点的_画在坐标系里(4)连线：用_将各点连接起来就得到了这一时刻横波的图象2横波图象的物理意义：波的图象直观地表明了离波源
2、不同距离的各振动质点在某一时刻的_3横波图象的特点：简谐波的波形为_曲线 位置平滑曲线位置正弦波的图象是质点的运动轨迹吗？波的图象的物理意义是什么？【提示】波的图象不是描述质点的运动轨迹它是描述在波的传播方向上的介质中的各质点在某一时刻偏离平衡位置的位移1波的图象描述了某一时刻各质点离开平衡位置的位移情况( )2只有横波才能画出波的图象( )3简谐波中各质点做的是简谐运动( )学生分组探究一波的图象的理解和应用第1步探究分层设问，破解疑难1为什么不同时刻波的图象的形状不同？【提示】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，故不同时刻波的图象不同2波中各质点做简
3、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】不能虽然质点做变加速运动，但是在均匀介质中波是匀速传播的第2步结论自我总结，素能培养1对波的图象的理解：(1)波的图象是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”可以将波的图象比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”(2)简谐波的图象是正(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，介质中有正弦波传播时，介质中的质点做简谐运动(3)横波的图象形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似，波形中的波峰即为图象中的位移正向的最大值，波谷即为图象中的位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置
4、2波的图象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，则不同时刻波的图象不同质点的振动位移做周期性变化，则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，具有双向性第3步例证典例印证，思维深化(多选)(2014长春高二检测)简谐横波某时刻的波形如图1221所示，P为介质中的一个质点，下列说法中正确的是()A若该波沿x轴正方向传播，则质点P此时刻的加速度方向沿y轴正方向 图1221B若该波沿x轴正方向传播，则质点P此时刻的速度方向沿y轴正方向C从该时刻开始再经过
5、四分之一周期，质点P运动的距离为aD从该时刻开始再经过半个周期时，质点P的位移为负值【思路点拨】(1)波中各质点的加速度的方向都指向各自的平衡位置(2)经过半个周期，质点P到达关于平衡位置对称的点(1)在某一时刻各质点的位移不同，但各质点的振幅是相同的(2)每一质点的振动规律相同，只是后一质点比前一质点振动的晚(3)某时刻波的图象与经过一段时间后波的图象十分相似，不同的是波的图象沿波的传播方向又延伸了一段距离而已第4步巧练精选习题，落实强化1如图1222为某一向右传播的横波在某时刻的波形图，则下列叙述中正确的是()A经过半个周期，质点C将运动到E点处BM点和P点的振动情况时刻相同CF点比A点先
6、到达最低位置DB点和D点的振动步调相反【解析】各质点在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移，所以经过半个周期，质点C会回到平衡位置，但不会运动到E点，A错误；M点和P点的振动情况不会相同，B错误；波向右传播，F点和A点都向上振动，A点先到达最低位置，C错误；B点和D点的振动相差半个周期，所以振动步调相反，D正确【答案】D2(2014岳阳检测)如图1223所示为一波形图，波沿x轴负方向传播，就标明的质点而言，速度为正、加速度为负的质点是()APBQCR DS【解析】各质点的速度方向由带动法判断，只有R、S两质点速度向上；加速度的正负由位移正负决定，P、S两质点位移为正，加速度为负，只有S点符合以上
7、两个条件，故D正确【答案】D 学生分组探究二振动图象与波动图象的对比第1步探究分层设问，破解疑难1怎样从图形上区分振动图象和波动图象？【提示】振动图象的横坐标轴是时间，波动图象的横坐标轴是传播距离2振动图象和波动图象的物理意义有什么不同？【提示】振动图象表示一个质点在各个不同时刻的位移变化情况，波动图象表示某一时刻各个质点的位移第2步结论自我总结，素能培养振动图象与波动图象的比较振动图象振动图象波动图象波动图象不不同同点点物理意义物理意义表示一质点在各个时刻的表示一质点在各个时刻的位移位移表示某时刻各个表示某时刻各个质点的位移质点的位移图象图象图象变化图象变化随时间延伸随时间延伸随时间推移随时
8、间推移比喻比喻单人舞的录像单人舞的录像抓拍的集体舞照抓拍的集体舞照片片相同点相同点及联系及联系图象形状图象形状正弦曲线正弦曲线可获得的可获得的信息信息质点振动的振幅，位移、加速质点振动的振幅，位移、加速度的方向度的方向联系联系质点的振动是组成波动的基本质点的振动是组成波动的基本要素要素第3步例证典例印证，思维深化(2014福建高考)在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一周期内的振动图象如图1224所示，则该波在第一个周期末的波形图是()【思路点拨】(1)波源在第一个周期末应向y方向振动(2)波的前沿质点振动情况应与波源开始振动情况相同【解析】据振动图象可知波源O在第一个周期末向
9、y方向振动，结合波的传播方向可知A、C错误；波的前沿质点振动情况与波源开始振动情况相同，B错误，D正确【答案】D(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第4步巧练精选习题，落实强化1(多选)如图1225甲所示的yx图线表示一列简谐波在沿x轴方向传播时的波形图，若以图甲所示情况为计时起点，那么图乙所示yt图线表示的是()甲乙图1225A当这列波沿x轴正
10、方向传播时，是表示a质点的振动图象B当这列波沿x轴负方向传播时，是表示a质点的振动图象C当这列波沿x轴正方向传播时，是表示b质点的振动图象D当这列波沿x轴负方向传播时，是表示b质点的振动图象【解析】根据波的传播方向，确定质点的振动方向，进而画出该点的振动图象如果这列波沿x轴正方向传播，a点应向上运动，b点应向下运动，这样振动图象表示的是a质点的振动图象；如果这列波沿x轴负方向传播，a点应向下运动，b点应向上运动，振动图象表示的是b质点的振动图象故A、D正确【答案】AD2如图1226所示，图甲为某一波动在t1.0 s时的图象，图乙为参与该波动质点P的振动图象甲 乙图1226【答案】(1)4 m/
11、s(2)见解析质点振动方向和波的传播方向的互判已知质点的振动方向来判断波的传播方向或已知波的传播方向来判断质点的振动方向时，依据的基本规律是横波的形成与传播的特点，常用方法有：1上下坡法：沿坡的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”如图1227所示2微平移法原理：波向前传播，波形也向前平移方法：作出经微小时间t后的波形，就知道了各质点经过t时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了如图1228所示3同侧法在波的图象上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点运动方向，并在同一点沿水平方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧，如图122
12、9所示若波向右传播，则P向下运动4带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动质点方法：在质点P与波源之间的图象上靠近P点另找一点P，若P在P上方，则P向上运动，若P在P下方，则P向下运动如图12210所示简谐横波某时刻的波形图如图12211所示由此可知(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？【思路点拨】由振动方向判断波的传播方向，或由波的传播方向确定质点振动方向，用“同侧法”或“上下坡法”均可(3)先在c质点上标出波的传播方向(向左)，根据“同侧法”可知c质点振动方向一定向上【答案】(1)向左(2)向
13、右(3)向上先看名师指津 “一分、一看、二找”巧解波动图象与振动图象综合类问题(1)分清振动图象与波动图象此问题最简单，只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象(2)看清横、纵坐标的单位尤其要注意单位前的数量级(3)找准波动图象对应的时刻(4)找准振动图象对应的质点再演练应用 一列简谐横波向x轴正方向传播，如图12212所示是某时刻波的图象，以下说法不正确的是()图12212A各质点的振幅均为2 cmBa、c质点的振动方向相同Cb质点具有正向最大速度Dd质点具有正向最大加速度【解析】各质点振幅均相同，A对；由“上、下坡法”或“同侧法”可判断a向下，b、c向上运动，b的正向速度最大，d的速度为零，但正向加速度最大，所以C、D正确，B错【答案】B
