高中物理 第十二章 機械波 2 波的圖象學(xué)案 新人教版選修3-4(2021年最新整理)

1、高中物理 第十二章 機械波 2 波的圖象學(xué)案 新人教版選修3-4高中物理 第十二章 機械波 2 波的圖象學(xué)案 新人教版選修3-4 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進行仔細校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理 第十二章 機械波 2 波的圖象學(xué)案 新人教版選修3-4）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進步的源泉，前進的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進步，以下為高中物理 第十二章 機械波 2 波

2、的圖象學(xué)案 新人教版選修3-4的全部內(nèi)容。62 波的圖象課堂探究一、由波的圖象可以獲得的信息知道一列波在某時刻的波形,如圖所示,能從這列波的波形中了解到波的傳播情況主要有以下幾點：(1)可以直接看出在該時刻沿傳播方向上各質(zhì)點的位移。圖線上各點的縱坐標(biāo)表示的是各質(zhì)點在該時刻的位移.如圖中的m點的位移是2 cm。(2)可以直接看出在波的傳播過程中各質(zhì)點的振幅a,即波動圖線上縱坐標(biāo)最大值的絕對值，即a=4 cm。(3）可以判斷出沿傳播方向上各質(zhì)點在該時刻的運動方向。如果要確定圖線上n點的振動方向，可以根據(jù)波的傳播方向和波的形成過程，知道質(zhì)點n開始振動的時刻比它左側(cè)相鄰質(zhì)點m要滯后一些，所以質(zhì)點m在此

3、時刻的位移值是質(zhì)點n在下一時刻的位移值,由此判斷出質(zhì)點n此時刻的速度方向應(yīng)沿y軸正方向，即向上振動。如果這列波的傳播方向改為自右向左，則質(zhì)點m開始振動的時刻比它右側(cè)相鄰質(zhì)點n要滯后一些，所以質(zhì)點n此時刻的位移值將是質(zhì)點m在晚些時刻的位移值,由此判斷出質(zhì)點m此時刻的速度方向應(yīng)沿y軸負方向，即向下振動。利用波的傳播方向確定質(zhì)點運動方向的方法是要抓住波動的成因,即先振動的質(zhì)點(即相鄰兩點中離波源比較近的質(zhì)點）總是要帶動后面的質(zhì)點（即相鄰兩點中離波源比較遠的質(zhì)點)運動.二、波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的關(guān)系已知質(zhì)點的運動方向來判斷波的傳播方向或已知波的傳播方向來判斷質(zhì)點的運動方向時，判斷依據(jù)的基本規(guī)律是

4、波形成與傳播的特點，常用的方法有：方法一(上下坡法）：沿波的傳播方向看去，“上坡”處的質(zhì)點向下振動；“下坡”處的質(zhì)點向上振動，簡稱“上坡下，下坡上”（如圖甲所示）.方法二（同側(cè)法)：在波的圖象上的某一點，沿豎直方向畫出一個箭頭表示質(zhì)點運動方向，并設(shè)想在同一點沿水平方向畫一個箭頭表示波的傳播方向，那么這兩個箭頭總是在曲線的同側(cè)(如圖乙所示）.方法三頭頭(尾尾）相對法：在波形圖的波峰(或波谷)上畫出一個箭頭表示波的傳播方向，并在波峰（或波谷）兩邊波形上分別畫出兩個箭頭表示質(zhì)點運動方向，那么這三個箭頭總是頭頭相對，尾尾相對（如圖丙所示).方法四(微平移法)：如圖丁所示，實線為t時刻的波形圖，作出微小

5、時間t（t)后的波形如虛線所示。由圖可見t時刻的質(zhì)點由p1(或p2）位置經(jīng)t后運動到p1(或p2)處，這樣就可以判斷質(zhì)點的運動方向了.三、振動圖象和波的圖象的比較特點振動圖象波的圖象相同點圖線形狀正（余）弦曲線正（余）弦曲線縱坐標(biāo)y不同時刻某一質(zhì)點的位移某一時刻所有運動質(zhì)點的位移縱坐標(biāo)最大值振幅振幅不同點描述對象某一個振動質(zhì)點一群質(zhì)點（x軸上各個點)物理意義振動位移y隨時間t的變化關(guān)系x軸上所有質(zhì)點在某一時刻振動的位移y橫坐標(biāo)表示時間t表示介質(zhì)中各點的平衡位置離原點的距離x 橫軸上相鄰兩個步調(diào)總一致的點之間的距離的含義表示周期t表示波長(見下節(jié)） 圖象變化隨時間延伸隨時間推移其他頻率和周期在圖

6、中直接識讀周期t已知波速v時，根據(jù)圖中可求出t（見下節(jié))兩者聯(lián)系質(zhì)點的振動是組成波動的基本要素之一波動是由許多質(zhì)點振動所組成的，但從圖象上波形的變化無法直接看出，若知波的傳播方向和某時刻的波形圖,則可以討論波動中各質(zhì)點的振動情況振動圖象和波的圖象從形狀上看都是正弦曲線，但圖象的物理意義、坐標(biāo)中描述的物理量、研究的內(nèi)容等方面有著本質(zhì)的不同.類型一 波的傳播方向和質(zhì)點振動方向的關(guān)系【例1】 一列橫波在某一時刻的波形圖如圖所示.若此時刻質(zhì)點a的振動方向向下，則波向什么方向傳播？解析：取和a相鄰的兩個點b、c。若a點此時刻向下振動，則b點應(yīng)是帶動a點振動的,c點應(yīng)是在a點帶動下振動的。所以b點先振動，

7、其次是a、c兩點。因此，波是向左傳播的.答案：波向左傳播題后反思：解決該類問題方法較多，對前文提到過的方法要逐一落實，體會應(yīng)用,然后確定一種自己比較認同的方法熟練掌握.觸類旁通：若波向右傳播，則d點如何振動？類型二 振動圖象與波的圖象的區(qū)別【例2】 關(guān)于振動圖象和波的圖象,下列說法中正確的是()。a振動圖象研究的是一個質(zhì)點在振動過程中位移隨時間的變化，而波的圖象研究的是某一時刻在波的傳播方向上各個質(zhì)點在空間的分布b振動圖象的形狀不隨時間變化，而波的圖象的形狀隨時間而變化c簡諧運動圖象和簡諧波的圖象其形狀都是正弦（或余弦）曲線d振動圖象的圖線實質(zhì)是振動質(zhì)點所經(jīng)過的路徑形狀，波的圖象其圖線實質(zhì)是某

8、一時刻各個質(zhì)點的連線形狀解析：解題的關(guān)鍵是理解振動圖象和波的圖象的意義和區(qū)別。振動圖象和波的圖象都是用數(shù)學(xué)方法來描述物理現(xiàn)象的，簡諧運動圖象和簡諧波都是正弦（或余弦)曲線，故c項正確;但它們各自表達的物理意義又不同，振動圖象表示的是一個振動質(zhì)點離開平衡位置的位移與時間的函數(shù)關(guān)系,而從波的圖象(不論橫波還是縱波)上能找出的是這一時刻各個質(zhì)點所在的空間位置，即空間的分布，故a項正確,d項錯誤。因振動圖象表示一個質(zhì)點在各個時刻的位移情況，故不隨時間變化，而波的圖象表示的是某一時刻各質(zhì)點在空間的分布，不同時刻，這些質(zhì)點因振動而使所處的位置會有所不同，故波的圖象的形狀會隨時間而變化，b項正確.答案：abc題后反思：本題考查振動圖象和波的圖象的物理意義，要知道它們都是借助數(shù)學(xué)的表示形式來描述物理問題的，“形狀”相同而物理意義不同。類型三 作波的圖象的方法【例3】 某一簡諧波在t0時刻的波形圖如圖所示。若波向右傳播,畫出后時刻的波的圖象.解析：根據(jù)t0時刻波的圖象及傳播方向，可知a、b、c、d、e、f各質(zhì)點在該時刻的振動方向，由各個質(zhì)點的振動方向可確定出經(jīng)后各個質(zhì)點所在的位置，將這些點所在位置用平滑曲線連接起來，便可得到經(jīng)后時刻的波的圖象。如圖中虛線所示。若波向左傳播，同樣道理可以畫出