權(quán)剛波的圖像

權(quán)剛波的圖像第1頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五回顧：從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象可以求哪些物理量?t/sx/m5-50246⑴直接描述量：①振幅A:圖像的峰值.②周期T:相鄰兩個(gè)位移為正的最大值或負(fù)的最大值之間的時(shí)間間隔.③任意時(shí)刻的位移x:對(duì)應(yīng)于圖像上某一點(diǎn)的坐標(biāo)（t，x）．⑵間接描述量①頻率:f=1/T③速度系列：速度、動(dòng)能②位移系列：位移、回復(fù)力、加速度、勢(shì)能位移系列和速度系列具有互余關(guān)系，此消彼長(zhǎng)。第2頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五思考1：振動(dòng)圖像描述的是幾個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況？t/sx/m5-50246思考2：振動(dòng)圖像描述的是物體在哪個(gè)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)情況？一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況可以反映同一質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)情況單人舞的錄像第3頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像直觀地反映了質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理過(guò)程，根據(jù)圖像可以看出質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位移。如何描述同一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移？機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)里的傳播過(guò)程，從波源開始，隨著波的傳播，介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn)先后開始振動(dòng)起來(lái)，雖然這些質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近做重復(fù)波源的振動(dòng)。但由于它們振動(dòng)步調(diào)不一致，所以，在某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移各不相同。第4頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五一、波的圖象

我們可以用照象機(jī)把波的形狀攝下來(lái)，就是按下快門瞬間各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開各自平衡位置時(shí)的情形。我們就把這些質(zhì)點(diǎn)連成曲線，就是該時(shí)刻的波的圖象。第5頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五Y位移1.用橫坐標(biāo)表示在各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置到原點(diǎn)的距離2.用縱坐標(biāo)表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移X平衡位置正方向負(fù)方向第6頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.在XOY坐標(biāo)平面上畫出某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移YXO4.波的圖象的畫法：將某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移矢量的末端用光滑的曲線連接起來(lái).第7頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五YXO思考1：波動(dòng)圖像描述的是一個(gè)（質(zhì)點(diǎn)）物體的情況嗎？思考2：振動(dòng)圖像描述的是物體在一段時(shí)間內(nèi)的情況？沿波傳播方向上所有質(zhì)點(diǎn)可以反映各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)情況集體舞的照片第8頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五二、波的圖象的物理意義橫波的圖象就反映了某時(shí)刻介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在空間的實(shí)際分布情況。反映某時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移.反映了各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移隨其平衡位置到原點(diǎn)距離變化的函數(shù)關(guān)系.第9頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五例1.圖所示為一列向右傳播的簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖試求出波形圖上A、B、C、D四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向.YXOABCDVVVV思考：如果這列波是向左傳播的，則這四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向又如何？v題型1.已知波的傳播方向和波形圖判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。三．波動(dòng)圖像的應(yīng)用第10頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五例2.如圖所示為一列簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖，已知圖形上某點(diǎn)的振動(dòng)方向如圖所示。試求這列波的傳播方向.思考1.如果這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，則波的傳播方向又如何？2.如果已知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，則波的傳播方向又如何？題型2.已知波形和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向。YXOVv第11頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五課堂練習(xí)：三維設(shè)計(jì)P24典題強(qiáng)化1三維設(shè)計(jì)P25跟蹤演練1第12頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五先找出兩點(diǎn)（相鄰的平衡位置和波峰及波谷特殊點(diǎn)）并確定其運(yùn)動(dòng)方向；然后確定經(jīng)△t時(shí)間內(nèi)這兩點(diǎn)所達(dá)到的位置；最后按正弦規(guī)律畫出新的波形。⑴特殊點(diǎn)法x/my/m01234v畫出再經(jīng)t=T/4時(shí)的波形圖．P．P′．Q．Q′題型3.求波在任意時(shí)刻的波形圖如果是向左傳呢？第13頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五例1.某一簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖如圖的實(shí)線所示．若波向右傳播，畫出5T/4后和5T/4前兩個(gè)時(shí)刻的波的圖象．OYXT/4后的波形圖5T/4前的波形圖特殊點(diǎn)法：適用于時(shí)間為T/4的整數(shù)倍第14頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五例2.一列波振幅是2cm，頻率是4Hz的簡(jiǎn)諧橫波，以32cm/s的速度沿圖中x軸正方向傳播，在某時(shí)刻x坐標(biāo)為－7cm處的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)正好經(jīng)過(guò)平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，畫出此時(shí)刻的波形圖。x(cm)y(cm)0v24681012-2-4-6-8-102-2解析：定量確定某一時(shí)刻的波形除已知波的傳播方向和某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向外，還需要知道波的振幅和波長(zhǎng)．（四要素定量確定波形）第15頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五⑵圖象平移法經(jīng)過(guò)時(shí)間，波在傳播方向移動(dòng)的距離,因此，把圖象沿傳播方向平移即得到相對(duì)應(yīng)的圖象.x/my/m01234v機(jī)械波的振動(dòng)狀態(tài)和波形以波速勻速傳播。題型三：求波在任意時(shí)刻的波形圖如果周期T=4s,則求1s后，0.3s后的波形圖？第16頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五四．從波的圖象上可獲得哪些信息

⑴直接描述量：①振幅A:圖像的峰值.②波長(zhǎng)λ:相鄰兩個(gè)波峰或波谷之間的距離.x/my/cm5-50246③各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移x:對(duì)應(yīng)于圖像上某一點(diǎn)的坐標(biāo)（y，x）．⑵間接描述量①已知波的傳播方向可求各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向。反之亦然。④經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后的波形圖③質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程和位移。②可判斷質(zhì)點(diǎn)的位移、速度、加速度的大小和方向。第17頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五課堂練習(xí)：三維設(shè)計(jì)P25例題1第18頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五五．波的圖象的特點(diǎn)

1.各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大位移都相同2.波的圖像的重復(fù)性，相隔時(shí)間為周期整數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻的波形相同（為什么？）3.相隔整數(shù)倍波長(zhǎng)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況一樣。4.波的傳播方向的雙向性第19頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向形象記憶圖線變化物理意義y/m

λx/mx/mTt/s圖線研究?jī)?nèi)容研究對(duì)象波動(dòng)圖象振動(dòng)圖象

單一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律表示各質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位移表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移隨時(shí)間推移圖象延伸，但已有的圖象形狀不變隨時(shí)間推移圖象沿傳播方向平移單人舞的錄像集體舞的照片根據(jù)下一時(shí)刻的位移來(lái)判斷根據(jù)“質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)原理”來(lái)判斷（同側(cè)法）第20頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五波的圖象與振動(dòng)圖象的異同⑴橫軸坐標(biāo)的意義不同：波的圖象中橫軸表示各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置到原點(diǎn)的距離；振動(dòng)圖象中橫軸表示該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的時(shí)間．1.相同點(diǎn)兩者都是按正弦或余弦規(guī)律變化的曲線,振動(dòng)圖像和波的圖像中的縱坐標(biāo)均表示質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移,縱坐標(biāo)的最大值均表示質(zhì)點(diǎn)的振幅.⑵物理意義不同：波動(dòng)圖像表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移；振動(dòng)圖象描述的是某一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻離開平衡位置的位移．⑶最大值間距的含義不同：波的圖像中相鄰的最大值之間的間隔等于波長(zhǎng)；振動(dòng)圖像中相鄰的最大值之間的間隔等于周期。2.不同點(diǎn)第21頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五課堂練習(xí)三維設(shè)計(jì)P25典題強(qiáng)化2第22頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五六．波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像的綜合

題型一：由振動(dòng)圖像分析波動(dòng)圖像例題：一列簡(jiǎn)諧橫波t=0的波形如圖甲所示，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示問題1、該波的傳播方向？問題2、A、P兩點(diǎn)的速度方向？如果甲是t=0.4s的波形圖，那結(jié)果又將如何？問題3、P、Q兩點(diǎn)誰(shuí)先回到平衡位置？第23頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五六．波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像的綜合

題型二：由波動(dòng)圖像分析振動(dòng)圖像例題1：（2010北京市西城區(qū)模擬）一列簡(jiǎn)諧橫波以10m/s的速度沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻這列波的波形如圖所示。則a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象為（）第24頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五例題2：一列簡(jiǎn)諧橫波以10m/s的速度沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻這列波的波形如圖所示。畫出X=1m、x=2m的振動(dòng)圖象。第25頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五例題3：一列簡(jiǎn)諧橫波以10m/s的速度沿x軸正方向傳播，t=0.2時(shí)刻這列波的波形如圖所示。畫出a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象。第26頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五練習(xí)：一列簡(jiǎn)諧橫波沿X軸正方向傳播，圖1是t=0時(shí)刻的波形圖，圖2是波中某振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化的振動(dòng)圖象(兩圖用同一時(shí)間起點(diǎn))，則圖2可能是圖1中哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖：（）A．x=0處的質(zhì)點(diǎn)B．x=2m處的質(zhì)點(diǎn)C．x=4m處的質(zhì)點(diǎn)D．x=6m處的質(zhì)點(diǎn)第27頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五課堂練習(xí)：三維設(shè)計(jì)P26例題2三維設(shè)計(jì)P26跟蹤演練2第28頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五七．波的多解問題分析

第29頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五如圖所示，某時(shí)刻的波形圖像為圖中的實(shí)線，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，其波形線虛線圖像所示，若已知波速為0.5m/s，傳播時(shí)間小于一個(gè)周期，則這段時(shí)間可能是七．波的多解問題分析

題型一：傳播方向的雙向性，如果沒有告訴傳播方向會(huì)導(dǎo)致多解。第30頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五題型二：時(shí)間的周期性，每隔整數(shù)倍周期波形圖不會(huì)發(fā)生變化。例題：一列沿x軸正方向傳播的橫波，某時(shí)刻的波形圖象如圖中的Ⅰ所示，經(jīng)t＝0.2s后，波形圖象如圖中Ⅱ所示．求這列波的波速．02-224681012x/my/cmvⅠⅡ圖10第31頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期五練習(xí)：一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，其周期為T，某時(shí)刻的波形圖象