遼寧省大連市高中物理 第十二章 機械波 12.2 波的圖象課件 新人教版選修3-4.ppt

想一想,1.機械波的形成原因是什么？,由于介質(zhì)之間存在著相互作用力，作為波源的質(zhì)點就帶動周圍質(zhì)點振動，波源周圍的質(zhì)點獲得能量后，再帶動鄰近質(zhì)點振動。,2.機械波的傳播特點是什么？,機械波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)中的質(zhì)點只是在各自的平衡位置附近振動。并不隨波的傳播而遷移，它向前傳播的是振動的形式和振動的能量。各質(zhì)點在振動時有時間上的先后。,3.機械波的分類及特點是什么？,機械波分為橫波和縱波。質(zhì)點振動方向跟波的傳播方向垂直的波叫橫波；質(zhì)點振動方向跟波的傳播方向在同一直線上的波，叫縱波。,4.振動圖象的橫坐標表示的是什么？縱坐標表示的是什么？,橫坐標：振動時間t,縱坐標：振子相對于平衡位置的位移,簡諧運動的振動圖象,5.用什么方法得到的運動圖象？,頻閃照片法描圖記錄法,機械波在傳播過程中，介質(zhì)中的大量質(zhì)點都在平衡位置附近重復波源的振動。但由于他們振動步調(diào)不一致。所以在某一時刻介質(zhì)中國各質(zhì)點對平衡位置的位移各不相同。為了從總體上形象地描繪出波的運動情況，可以應(yīng)用圖象的方法。,第二節(jié)波的圖象,1.能夠通過描點的方法作出波的圖象，理解波的圖象的物理意義。2.知道什么是簡諧波3.通過圖象描述橫波。加強利用圖象分析問題的能力。,知識與能力:,1.通過實驗和課件完成由感性到理性的認識，培養(yǎng)觀察能力和分析能力。2.通過對波的圖象和振動圖象的分析比較，提高學生的比較、分析和觀察問題的能力，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。,過程與方法:,1.有參與實驗總結(jié)規(guī)律的熱情，從而能更方便的解決實際問題。2.培養(yǎng)學生善于區(qū)分事物的能力和抽象思維能力。,情感、態(tài)度與價值觀：,教學重點,波的圖象的得出和圖象的物理含義,教學難點,波動圖象和振動圖象的區(qū)別。,一、波的圖象二、波的圖象的物理意義三、波的圖象與振動圖象的區(qū)別,一、波的圖象,在平面直角坐標系中，要畫出波的圖象，橫、縱坐標各表示什么物理量？怎樣得到波的圖象？,在平面直角坐標系中：橫坐標表示在波的傳播方向上各質(zhì)點的平衡位置縱坐標表示某一時刻各質(zhì)點偏離平衡位置的位移。,縱坐標和橫坐標都是同一時刻的空間坐標，連接各位移矢量的末端所得到的平滑曲線就形成了波的圖象。,本圖中規(guī)定位移的方向向上為正方向,甲橫波的圖象乙繩上的橫波,橫波的圖象與波的形狀有何區(qū)別？,橫波的圖象與波的形狀相似，但本質(zhì)不同。波的圖象是一種數(shù)學函數(shù)圖像，它的長短、高低取決于坐標尺度的選?。徊ǖ男螤畈粫蜃鴺顺叨鹊倪x取不同而改變?？v波的圖象和縱波的形狀不存在形似。,波形圖并不反映實際的波的形狀,簡諧波：波形圖象是正弦曲線或余弦曲線的波叫正弦波，也叫簡諧波。簡諧波的波源做的是簡諧振動；（出現(xiàn)正、余弦兩種曲線是由于所選計時起點不同。以平衡位置開始計時，得到的是正弦曲線，如果以物體在最大位移處開始計時，則得到的是余弦曲線）,二、波的圖象的物理意義,波的圖象表示了怎樣的物理意義？,波的圖象表示介質(zhì)中的各個質(zhì)點在同一時刻偏離各自平衡位置的情況。,從波的圖象上可獲取哪些物理信息？,a、可以直接看出在該時刻沿傳播方向上各個質(zhì)點的位移：方法是：找到圖線上各點的縱坐標，則該縱坐標的值表示的是各點在該時刻的位移。b、可以看出在波的傳播過程中介質(zhì)中各質(zhì)點的振幅A。方法是：波動圖線上縱坐標最大值的絕對值就是介質(zhì)中各質(zhì)點的振幅。,c、已知波的傳播方向，確定質(zhì)點振動的方向,微平移法,根據(jù)波的傳播方向，作出經(jīng)微小時間t后的波形（只需將整個波形沿波的傳播方向作微小的平移），據(jù)新波形可知t時間后該質(zhì)點的新位置，從而可以確定該質(zhì)點此刻的振動方向。,d、已知質(zhì)點振動的方向，確定波的傳播方向,微平移法,根據(jù)質(zhì)點振動的方向，作出經(jīng)微小時間t后的波形（只需將整個波形作微小的平移），據(jù)新波形的位置確定波的傳播方向,三、波的圖象與振動圖象的區(qū)別,振動圖象,波的圖象,振動圖象,波動圖象,項目,圖象,研究對象,一個振動質(zhì)點,所有振動質(zhì)點,研究內(nèi)容,一質(zhì)點的位移隨時間的變化規(guī)律,某時刻所有質(zhì)點的空間分布規(guī)律,物理意義,反映一個質(zhì)點在各個時刻的位移,反映某一時刻各個質(zhì)點的位移,周期性,橫軸上一段完整曲線的距離表示一個周期T,橫軸上一段完整曲線的距離表示一個波長,運動特點,簡諧運動,單個質(zhì)點：簡諧運動整體：勻速直線運動,由圖直接讀出,振幅A，波長,振幅A，周期T,連接各位移矢量的末端所得到的平滑曲線就形成了波的圖象,波形圖象是正弦曲線或余弦曲線的波叫正弦波，也叫簡諧波。,波的圖象如何畫出,簡諧波,波的圖象表示介質(zhì)中的各個質(zhì)點在同一時刻偏離各自平衡位置的位移。,振幅波長任一點的位移已知波的傳播方向判斷任一點的振動方向已知質(zhì)點的振動方向判斷波的傳播方向,圖象的物理意義,從圖象上獲取的物理信息及圖象的應(yīng)用,振動圖象描述同一質(zhì)點在不同時刻的位移波動圖象描述不同質(zhì)點在同一時刻的位移,振動圖象與波動圖象的區(qū)別,1如圖所示，一列機械波沿x軸傳播，波速為16m/s，某時刻的圖象如圖，由圖象可知（）,D,A這列波波長為16mB這列波傳播8m需2s時間Cx=4m處質(zhì)點的振幅為0Dx=6m處質(zhì)點將向y軸正方向運動,2.如圖所示為一列向右傳播的簡諧波的波形圖，求：圖中A、B、C、D、E各質(zhì)點的振動情況,A.振動向下B.振動向上C.振動向上D.振動向下E.振動向下,3.如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A、B、C、D四個質(zhì)點的振動方向,如果這列波是向左傳播的，則這四個質(zhì)點的振動方向又如何？,4.如圖所示為簡諧波在某一時刻的波形圖，已知此時質(zhì)點A正向上運動，由此可斷定（）,A.向右傳播，且此時質(zhì)點B正向上運動B.向右傳播，且此時質(zhì)點C正向下運動C.向左傳播，且此時質(zhì)點D正向上運動D.向左傳播，且此時質(zhì)點E正向下運動,C,5.一列波沿水平方向傳播，某時刻的波形如圖所示，則圖中a、b、c、d四點在此時刻具有相同運動方向的是（）Aa和cBb和cCa和dDb和d,BC,6.根據(jù)圖所列的兩圖形，分別判斷它們屬于何種圖形()A.甲是振動圖形，乙是波動圖形B.甲是波動圖形，乙是振動圖形C.都是波動圖形D.都是振動圖形,B,甲,乙,7.一列橫波沿繩子向右傳播，某時刻繩子形成如圖所示的凹、凸形狀，對此時繩上A、B、C、D、E五個質(zhì)點（）A它們的振幅相同B其中D和E的速度方向相同C其中A和C的速度方向相同D從此時算起，B比C先回到平衡位置,A,ABC,