(課用)波的圖像-a8873fd7a1116c175f0e7cd184254b35eefd1ae6

1、波的圖象波的圖象回顧：從回顧：從簡諧運動振動圖象簡諧運動振動圖象中中可以得到哪些物理量可以得到哪些物理量? ?t/sx/m5-50246直接描述量直接描述量：振幅振幅A:A:圖像的峰值圖像的峰值周期周期T:T:相鄰兩個位移相鄰兩個位移為正的最大值或負的最為正的最大值或負的最大值之間的時間間隔。大值之間的時間間隔。任意時刻的位移任意時刻的位移x:x:對應(yīng)于圖像上某一點的坐標（對應(yīng)于圖像上某一點的坐標（t t，x x）。）。 間接描述量間接描述量: : 頻率頻率: :f=1/Tf=1/T速度系列：動能速度系列：動能位移系列：回復(fù)力、加速度、勢能位移系列：回復(fù)力、加速度、勢能簡諧運動簡諧運動的圖像直

2、觀地反映了的圖像直觀地反映了一個質(zhì)點一個質(zhì)點做簡諧運動的物理過程，根據(jù)圖像可以看出質(zhì)做簡諧運動的物理過程，根據(jù)圖像可以看出質(zhì)點在點在任意時刻任意時刻的位移。的位移。 機械波是機械振動在介質(zhì)里的傳播過程，從機械波是機械振動在介質(zhì)里的傳播過程，從波源開始，隨著波的傳播，介質(zhì)中的波源開始，隨著波的傳播，介質(zhì)中的大量質(zhì)點大量質(zhì)點先先后開始振動起來，雖然這些質(zhì)點只在平衡位置附后開始振動起來，雖然這些質(zhì)點只在平衡位置附近做重復(fù)波源的振動。但由于它們振動步調(diào)不一近做重復(fù)波源的振動。但由于它們振動步調(diào)不一致（同相質(zhì)點除外）。所以，在致（同相質(zhì)點除外）。所以，在某一時刻某一時刻介質(zhì)中介質(zhì)中各個質(zhì)點各個質(zhì)點對平衡

3、位置的位移各不相同。對平衡位置的位移各不相同。YXYXO4.4.波的圖象的畫法：波的圖象的畫法： 將將某時刻某時刻各質(zhì)點各質(zhì)點偏離平衡位置的偏離平衡位置的位移矢量的末位移矢量的末端端用光滑的曲線連接起來。用光滑的曲線連接起來。 橫波的圖象就反映了橫波的圖象就反映了某某時刻時刻介質(zhì)中各個質(zhì)點在空間介質(zhì)中各個質(zhì)點在空間的實際分布情況。的實際分布情況。 反映反映某時刻某時刻各個質(zhì)點各個質(zhì)點偏離平衡位置的偏離平衡位置的位移。位移。OYX波的圖象是在波的傳播方向上，介質(zhì)中各振動質(zhì)點在波的圖象是在波的傳播方向上，介質(zhì)中各振動質(zhì)點在某一時刻的波形圖簡稱波形某一時刻的波形圖簡稱波形（1 1）如果波的圖象是正弦

4、曲線，這樣的波叫做正弦）如果波的圖象是正弦曲線，這樣的波叫做正弦波，也叫簡諧波波，也叫簡諧波（2 2）介質(zhì)中有正弦波傳播時，介質(zhì)的質(zhì)點在做簡諧）介質(zhì)中有正弦波傳播時，介質(zhì)的質(zhì)點在做簡諧振動振動（3 3）簡諧波是一種最基本、最簡單的波）簡諧波是一種最基本、最簡單的波. .（1）定義）定義: 在波動中，對平衡位在波動中，對平衡位置的位移置的位移總是總是相等的兩個相等的兩個相鄰相鄰質(zhì)質(zhì)點間的距離，叫做波的波長。點間的距離，叫做波的波長。 (a)“位移總相等位移總相等” 的含義是的含義是“每時每刻都相等每時每刻都相等” (b)位移總相等的兩個質(zhì)點位移總相等的兩個質(zhì)點,其速度也總是相等的其速度也總是相等

5、的三、描述簡諧波的物理量三、描述簡諧波的物理量1、波長（、波長（）(d)相距相距整數(shù)整數(shù)倍的質(zhì)點振動倍的質(zhì)點振動步調(diào)總是相同步調(diào)總是相同的；的； 相距相距/2奇數(shù)倍奇數(shù)倍的質(zhì)點振動的質(zhì)點振動步調(diào)總是相反步調(diào)總是相反的。的。 (c)在在橫波橫波中，兩個中，兩個相鄰波峰相鄰波峰或兩個或兩個相鄰波谷相鄰波谷之間之間的距離等于波長。的距離等于波長。 在縱波中，兩個在縱波中，兩個相鄰密部相鄰密部或兩個或兩個相鄰疏部相鄰疏部之間的之間的距離也等于波長。距離也等于波長。 2、周期（、周期（T）、頻率（）、頻率（f） 波源質(zhì)點振動的周期（或頻率）就是波的周期波源質(zhì)點振動的周期（或頻率）就是波的周期（或頻率）（

6、或頻率）說明說明波的周期（或頻率）應(yīng)由波的周期（或頻率）應(yīng)由波源決定波源決定，與傳播，與傳播波的波的介質(zhì)無關(guān)介質(zhì)無關(guān)。幾點說明幾點說明(2)一列波在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播的一列波在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播的(3)要區(qū)分波速與質(zhì)點振動速度的含義要區(qū)分波速與質(zhì)點振動速度的含義 3、波速（、波速（v） (1)波速的大小由波速的大小由介質(zhì)介質(zhì)的性質(zhì)的性質(zhì)決定決定，同一列波，同一列波在不同介質(zhì)中傳播速度不同。在不同介質(zhì)中傳播速度不同。反映振動形式在介質(zhì)中傳播的快慢程度反映振動形式在介質(zhì)中傳播的快慢程度.txv傳播速度（簡稱波速）：傳播距離與對應(yīng)時間的比值傳播速度（簡稱波速）：傳播距離與對應(yīng)時間的比值4

7、、波長、周期（或頻率）和波速的關(guān)系、波長、周期（或頻率）和波速的關(guān)系 fvTv或(1)波速等于波長和頻率的乘積波速等于波長和頻率的乘積.(2)經(jīng)過一個周期，振動在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波經(jīng)過一個周期，振動在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長長(3)波速等于波長和頻率的乘積這一關(guān)系雖從機械波得到，波速等于波長和頻率的乘積這一關(guān)系雖從機械波得到，但對其他形式的彼（電磁波、光波）也成立但對其他形式的彼（電磁波、光波）也成立波速由介質(zhì)決定，與波的頻率、質(zhì)點的振幅無關(guān)波速由介質(zhì)決定，與波的頻率、質(zhì)點的振幅無關(guān) 波的頻率只取決于波源，與波速、波長無關(guān)。波在傳波的頻率只取決于波源，與波速、波長無關(guān)。波在傳播過程

8、中、從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時頻率不變。播過程中、從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時頻率不變。 波長則決定于波長則決定于v和和T。波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)波。波從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)波速發(fā)生變化，周期不變，波長發(fā)生變化；波在同一介質(zhì)速發(fā)生變化，周期不變，波長發(fā)生變化；波在同一介質(zhì)中傳播，當周期發(fā)生變化，波長也發(fā)生變化。中傳播，當周期發(fā)生變化，波長也發(fā)生變化。1波速由什么決定？波速由什么決定？2頻率由什么決定？頻率由什么決定？3波長由什么決定？波長由什么決定？4、波長、周期（或頻率）和波速的關(guān)系、波長、周期（或頻率）和波速的關(guān)系 四從波的圖象上可獲得哪些信息四從波的圖象上可獲得哪些信息振幅振幅A:A

9、:圖像的峰值圖像的峰值. .波長波長: :相鄰兩個波峰相鄰兩個波峰或波谷之間的距離或波谷之間的距離. .x/my/cm5-50246各個質(zhì)點的位移各個質(zhì)點的位移x:x:對應(yīng)于圖像上某一點的坐標（對應(yīng)于圖像上某一點的坐標（y y，x x） 通過波的圖像還能間接描述哪些物理量呢？通過波的圖像還能間接描述哪些物理量呢？ x/my/cm5-50246vPQ前一質(zhì)點依次前一質(zhì)點依次帶動帶動后一質(zhì)點后一質(zhì)點延遲延遲振動振動前帶后，后跟前前帶后，后跟前, ,運動狀態(tài)向后傳。運動狀態(tài)向后傳。將波的圖像視為蜿蜒起伏的將波的圖像視為蜿蜒起伏的“山坡山坡”，沿波的傳播方向看，沿波的傳播方向看， “ “上坡路段上坡路

10、段”上的各質(zhì)點都向上的各質(zhì)點都向下振動，下振動，“下坡路段下坡路段”上的各質(zhì)點都向上振動簡稱上的各質(zhì)點都向上振動簡稱“上坡下，下坡上上坡下，下坡上”Y YX XOOvP例例1.1.圖所示為一列向右傳播的簡諧波在某時刻的波形圖所示為一列向右傳播的簡諧波在某時刻的波形圖試求出波形圖上圖試求出波形圖上A A、B B、C C、D D四個質(zhì)點的振動方向四個質(zhì)點的振動方向. .YXOABCDVVVVv例例2.2.如圖所示為一列簡諧波在某時刻的波形圖，已如圖所示為一列簡諧波在某時刻的波形圖，已知圖形上某點的振動方向如圖所示。試求這列波的知圖形上某點的振動方向如圖所示。試求這列波的傳播方向傳播方向. .YXO

11、V先找出兩點（平衡位置和波峰及波谷特殊點）并確定先找出兩點（平衡位置和波峰及波谷特殊點）并確定其運動方向；然后確定經(jīng)其運動方向；然后確定經(jīng)t t時間內(nèi)這兩點所達到的時間內(nèi)這兩點所達到的位置；最后按正弦規(guī)律畫出新的波形。位置；最后按正弦規(guī)律畫出新的波形。 特殊點法特殊點法x/my/m01234vPQ2.2.求波在任意時刻的波形圖求波在任意時刻的波形圖圖象平移法圖象平移法經(jīng)過時間經(jīng)過時間 ，波在傳播方向移動的距離，波在傳播方向移動的距離 , ,因因此，把圖象沿傳播方向平移此，把圖象沿傳播方向平移 即得到相對應(yīng)的圖象即得到相對應(yīng)的圖象. .txtVxx/my/m01234v機械波的振動狀態(tài)和波形以波

12、速勻速傳播。機械波的振動狀態(tài)和波形以波速勻速傳播。2.2.求波在任意時刻的波形圖求波在任意時刻的波形圖例例3.3.某一簡諧橫波在某一簡諧橫波在t t0 0時刻的波形圖如圖的實線所時刻的波形圖如圖的實線所示若波向右傳播，畫出示若波向右傳播，畫出T/4T/4后和后和5T/45T/4前兩個時刻的波前兩個時刻的波的圖象的圖象 OYXT T/4/4后的波形圖后的波形圖5T5T/4/4前的波形圖前的波形圖四從波的圖象上可獲得哪些信息四從波的圖象上可獲得哪些信息直接描述量直接描述量：振幅振幅A:A:圖像的峰值圖像的峰值. .波長波長: :相鄰兩個波峰相鄰兩個波峰或波谷之間的距離或波谷之間的距離. .x/my

13、/cm5-50246各個質(zhì)點的位移各個質(zhì)點的位移x:x:對應(yīng)于圖像上某一點的坐標（對應(yīng)于圖像上某一點的坐標（y y，x x） 間接描述量間接描述量 已知波的傳播方向可求各個質(zhì)點的振動方向。反之已知波的傳播方向可求各個質(zhì)點的振動方向。反之亦然。亦然。經(jīng)過一段時間后的波形圖經(jīng)過一段時間后的波形圖質(zhì)點在一段時間內(nèi)通過的路程和位移。質(zhì)點在一段時間內(nèi)通過的路程和位移?？膳袛噘|(zhì)點的位移、速度、加速度的大小和方向?？膳袛噘|(zhì)點的位移、速度、加速度的大小和方向。y/m x/m x/m T t/s 單一振動質(zhì)點單一振動質(zhì)點沿波傳播方向的所有質(zhì)點沿波傳播方向的所有質(zhì)點一質(zhì)點的位移隨時間的變化規(guī)律一質(zhì)點的位移隨時間的

14、變化規(guī)律某時刻所有質(zhì)點的空間分布規(guī)律某時刻所有質(zhì)點的空間分布規(guī)律表示表示各質(zhì)點各質(zhì)點在在某時刻某時刻的位移的位移表示表示一個質(zhì)點一個質(zhì)點在在各時刻各時刻的位移的位移隨時間推移隨時間推移圖象延伸圖象延伸，但已有，但已有的圖象形狀不變的圖象形狀不變隨時間推移圖象沿傳播方向隨時間推移圖象沿傳播方向平移平移根據(jù)下一時刻的位移來判斷根據(jù)下一時刻的位移來判斷根據(jù)根據(jù)“質(zhì)點帶動原理質(zhì)點帶動原理”來判斷來判斷例例3.3.一列波振幅是一列波振幅是2cm2cm，頻率是，頻率是4Hz4Hz的簡諧橫波，的簡諧橫波， 以以32cm/s32cm/s的速度沿圖中的速度沿圖中x x軸正方向傳播，在某時刻軸正方向傳播，在某時刻

15、x x坐標坐標為為7cm7cm處的介質(zhì)質(zhì)點正好經(jīng)過平衡位置向處的介質(zhì)質(zhì)點正好經(jīng)過平衡位置向y y軸正方向軸正方向運動，畫出此時刻的波形圖。運動，畫出此時刻的波形圖。cmcmfv8432cmA2x(cm)y(cm)0v24681012-2-4-6-8-102-2解析：解析：需要知道波的振幅和波長需要知道波的振幅和波長1. 關(guān)關(guān)于振動和波的關(guān)系，下列說法中正確的是于振動和波的關(guān)系，下列說法中正確的是( )A A振動是波的成因，波是振動的傳播振動是波的成因，波是振動的傳播B B振動是單個質(zhì)點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點聯(lián)振動是單個質(zhì)點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象合起來呈現(xiàn)的運動

16、現(xiàn)象C C波的傳播速度就是質(zhì)點振動的速度波的傳播速度就是質(zhì)點振動的速度D D波源停止振動時，波立即停止傳波源停止振動時，波立即停止傳播播課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 2022-1-3025 2. 2.下圖為一橫波在某一時刻的波形圖，已知下圖為一橫波在某一時刻的波形圖，已知F F質(zhì)點質(zhì)點此時的運動方向如下圖所示，則（此時的運動方向如下圖所示，則（ ）A A波向右傳播波向右傳播B B質(zhì)點質(zhì)點H H的運動方向與質(zhì)點的運動方向與質(zhì)點F F的運動方向相同的運動方向相同C C質(zhì)點質(zhì)點C C比質(zhì)點比質(zhì)點B B先回到平衡位置先回到平衡位置D D質(zhì)點質(zhì)點C C在此時的加速度為零在此時的加速度為零課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)

17、 2022-1-3026 3. 3.如圖在一條直線上有三點如圖在一條直線上有三點S S、M M、N N，S S為波源，距為波源，距M M點為點為12m12m，距，距N N點為點為21m21m由于波源由于波源S S的振動在直線上形成的振動在直線上形成一列橫波，其波長為一列橫波，其波長為8m8m，波速為，波速為4m/s4m/s，下列說法中，下列說法中正確的是（正確的是（ ） A AM M點先開始振動，點先開始振動，N N點后振動，振動時間相差點后振動，振動時間相差2.25s2.25s，但振動周期都為，但振動周期都為2s2s。 B BM M點在最高點時，點在最高點時，N N點在平衡位置以上向下振動點

18、在平衡位置以上向下振動 C CM M點在最高點時，點在最高點時，N N點在平衡位置以上向上振動點在平衡位置以上向上振動 D D振動過程中振動過程中M M、N N兩點的位移有可能在某時刻相兩點的位移有可能在某時刻相 同。同。課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 4. (2014高考山東卷高考山東卷)(多選多選)一一列簡諧橫波沿直線傳播以波列簡諧橫波沿直線傳播以波源源O由平衡位置開始振動為計由平衡位置開始振動為計時零點，質(zhì)點時零點，質(zhì)點A的振動圖象如的振動圖象如圖所示，已知圖所示，已知O、A的平衡位的平衡位置相距置相距0.9 m以下判斷正確以下判斷正確的是的是( )A波長為波長為1.2 mB波源起振方向沿波源起

19、振方向沿y軸正方向軸正方向C波速大小為波速大小為0.4 m/sD質(zhì)點質(zhì)點A的動能在的動能在t4 s時最大時最大課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 5 5（20142014高考安徽卷高考安徽卷) )一簡諧橫波沿一簡諧橫波沿x x軸正向傳播，軸正向傳播，圖甲是圖甲是t t0 0時刻的波形圖，圖乙是介質(zhì)中某質(zhì)點的振時刻的波形圖，圖乙是介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖象，則該質(zhì)點的動圖象，則該質(zhì)點的x x坐標值合理的是坐標值合理的是( () )A A0.5 m 0.5 m B B1.5 m1.5 mC C2.5 m 2.5 m D D3.5 m3.5 m課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 7(2013高考天津卷高考天津卷)(多選多選)一列簡一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距位置相距9 m的的a、b兩質(zhì)點的振動圖兩質(zhì)點的振動圖象如圖所示，下圖中描述該波的圖象如圖所示，下圖中描述該波的圖象可能正確的象可能正確的是是 ( )課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 2022-1-30305.5.某列波沿某列波沿x x軸正方向傳播，軸正方向傳播，t t=0=0時的波形圖如圖所示，時的波形圖如圖所示，已知在已知在t t=0.6=0.6秒時秒時A A點正好第三次出現(xiàn)波峰，則波的周期點正好第三次出現(xiàn)波峰，則波的周期為多少？波傳到為多少？波傳到P P點所需的時間為多少？點所