第二节波的图像课件.ppt

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1、第二节波的图像第1页，此课件共17页哦 要了解一个物理过程，物理现象和物理规要了解一个物理过程，物理现象和物理规律，最简单、最直接的方式就是利用图像来分律，最简单、最直接的方式就是利用图像来分析。析。这节课我们就这节课我们就以横波为例以横波为例来研究波的图像。来研究波的图像。第2页，此课件共17页哦y位移一、波的图像的绘制一、波的图像的绘制1.1.用横坐标用横坐标x x表示在波表示在波传播方向上传播方向上各个质点的各个质点的平衡位置平衡位置2.2.用纵坐标用纵坐标y y表示表示某一时刻某一时刻各个质点偏离平衡位置的各个质点偏离平衡位置的位移位移x平衡位置正方向负方向第3页，此课件共17页哦3.

2、3.在在xOyxOy坐标平面上画出坐标平面上画出某一时刻各个质点某一时刻各个质点偏离平衡位置的偏离平衡位置的位移位移y位移位移x平衡位置平衡位置O 4.4.波的图像的画法：波的图像的画法：将将某一时刻各个质点某一时刻各个质点偏离平衡位置的偏离平衡位置的位移矢量的末端位移矢量的末端用平滑的曲线连用平滑的曲线连接起来接起来第4页，此课件共17页哦二、波的图像的物理意义二、波的图像的物理意义1 1、波的图像表示介质中各个质点在波的图像表示介质中各个质点在某一时刻某一时刻(同一同一时刻时刻)偏离平衡位置的位移的空间分布情况。偏离平衡位置的位移的空间分布情况。在不同时刻质点振动的位移不同，波形也随之改变

3、，在不同时刻质点振动的位移不同，波形也随之改变，不同时刻的波形曲线是不同的。不同时刻的波形曲线是不同的。那么波在不同时刻有什么变化呢？那么波在不同时刻有什么变化呢？第5页，此课件共17页哦先找出两点（平衡位置和波峰及波谷特殊点）并确定其运先找出两点（平衡位置和波峰及波谷特殊点）并确定其运动方向；然后确定经动方向；然后确定经t t时间内这两点所达到的位置；最时间内这两点所达到的位置；最后按正弦规律画出新的波形。后按正弦规律画出新的波形。特殊点法特殊点法x/my/m01234v画出再经画出再经t=T/4t=T/4时的波形图时的波形图PPPPPQQQQQ2.2.求波在任意时刻的波形图求波在任意时刻的

4、波形图第6页，此课件共17页哦图象平移法图象平移法经过时间经过时间 ，波在传播方向移动的距离，波在传播方向移动的距离 ,因此，把图象因此，把图象沿传播方向平移沿传播方向平移 即得到相对应的图象即得到相对应的图象.x/my/m01234v机械波的振动状态和波形以波速匀速传播。2.2.求波在任意时刻的波形图求波在任意时刻的波形图如果波向左传播如果波向左传播T/4T/4后波的图像一样吗？后波的图像一样吗？第7页，此课件共17页哦3.3.波的传播方向、波的图像和质点的振动方向之间的关系。波的传播方向、波的图像和质点的振动方向之间的关系。波的成因法波的成因法x/my/cm5-50246v前一质点依次前一

5、质点依次带动带动后一质点后一质点延迟延迟振动振动先带后，后跟前先带后，后跟前,运动状态向后传运动状态向后传.PQQQQPPPPQ第8页，此课件共17页哦微平移法微平移法.做出经微小时间后的波形做出经微小时间后的波形,就知道了各质点经就知道了各质点经过过 t t时间达到的位置时间达到的位置,运动方向就可确定运动方向就可确定.Y YX XOOvP第9页，此课件共17页哦上下坡法。上下坡法。将波的图像视为蜿蜒起伏的将波的图像视为蜿蜒起伏的“山坡山坡”，沿波的传播方向，沿波的传播方向看，看，“上坡路段上坡路段”上的各质点都向下振动，上的各质点都向下振动，“下坡路段下坡路段”上的各质点上的各质点都向上振

6、动简称都向上振动简称“上坡下，下坡上上坡下，下坡上”Y YX XOOv下坡上下坡上下坡上下坡上上坡下上坡下上坡下上坡下上坡下上坡下上坡下上坡下P第10页，此课件共17页哦大量实践表明：在波的图像上的某一点，沿竖直方大量实践表明：在波的图像上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点的运动方向，并在同一点向画出一个箭头表示质点的运动方向，并在同一点沿水平方向画出一个箭头表示波的传播方向，那么沿水平方向画出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。这两个箭头总是在曲线的同侧。我们可以用这种我们可以用这种“同侧法同侧法”来判断波的传播方来判断波的传播方向和质点的振动方向。向和质点的振动

7、方向。第11页，此课件共17页哦三、波的图像与振动图像的异同三、波的图像与振动图像的异同1.1.相同点相同点 两者都是按正弦或余弦规律变化的曲线两者都是按正弦或余弦规律变化的曲线,振动图像和波的图像中的纵坐标均表示质点振动图像和波的图像中的纵坐标均表示质点离开平衡位置的位移离开平衡位置的位移,纵坐标的最大值均表示纵坐标的最大值均表示质点的振幅质点的振幅.第12页，此课件共17页哦横轴坐标的意义不同：横轴坐标的意义不同：波的图像中横轴表示各个质点波的图像中横轴表示各个质点的平衡位置到原点的距离；振动图像中横轴表示该质点的平衡位置到原点的距离；振动图像中横轴表示该质点振动的时间振动的时间物理意义不

8、同：物理意义不同：波动图像表示波动图像表示某一时刻各个质点某一时刻各个质点离开平离开平衡位置的位移；振动图像描述的是衡位置的位移；振动图像描述的是某一质点在不同时刻某一质点在不同时刻离离开平衡位置的位移开平衡位置的位移最大值间距的含义不同：最大值间距的含义不同：波的图像中相邻的最大值之间的波的图像中相邻的最大值之间的间隔等于波在一个周期内的传播距离；振动图像中相邻的最大间隔等于波在一个周期内的传播距离；振动图像中相邻的最大值之间的间隔等于周期。值之间的间隔等于周期。2.2.不同点不同点三、波的图像与振动图像的异同三、波的图像与振动图像的异同第13页，此课件共17页哦确定质点确定质点运动方向运动

9、方向形象形象记忆记忆图线图线变化变化物理意义物理意义y/my/m x/m x/m x/m x/m T t/s T t/s图线图线研究内容研究内容研究对象研究对象波动图像波动图像振动图像振动图像 单一振动质点单一振动质点沿波传播方向的所有质点沿波传播方向的所有质点一质点的位移随时间的变化规律一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律某时刻所有质点的空间分布规律表示表示各质点各质点在在某时刻某时刻的位移的位移表示表示一个质点一个质点在在各时刻各时刻的位移的位移随时间推移随时间推移图像延伸图像延伸，但已有，但已有的图象形状不变的图象形状不变随时间推移图像沿传播方向随时间推移图像沿传播方

10、向平移平移比喻为一质点的比喻为一质点的“传记记录卡传记记录卡”比喻为一个质点的比喻为一个质点的“录象带录象带”比喻为无数质点某一时刻的比喻为无数质点某一时刻的“特写镜头特写镜头”比喻为无数质点某一时刻拍摄比喻为无数质点某一时刻拍摄的的“照片照片”根据下一时刻的位移来判断根据下一时刻的位移来判断根据根据“质点带动原理质点带动原理”来判断来判断第14页，此课件共17页哦四从波的图像上可获得哪些信息四从波的图像上可获得哪些信息直接描述量：直接描述量：振幅振幅A:A:图像的峰值图像的峰值.相邻两个波峰或波谷之间的相邻两个波峰或波谷之间的距离距离.x/my/cm5-50246各个质点的位移各个质点的位移

11、x:x:对应于图像上某一点的坐标（对应于图像上某一点的坐标（y y，x x）间接描述量间接描述量 已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。反之亦然。已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。反之亦然。经过一段时间后的波形图经过一段时间后的波形图质点在一段时间内通过的路程和位移。质点在一段时间内通过的路程和位移。可判断质点的位移、速度、加速度的大小和方向。可判断质点的位移、速度、加速度的大小和方向。第15页，此课件共17页哦例题例题1 1：如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图象：如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图象上某点的振动方向如图所示，试求这列波的传播方向。上某点的振动方向如

12、图所示，试求这列波的传播方向。YXOV答案：向左传播如果已知这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？如果已知这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？第16页，此课件共17页哦例例2 2、一列简谐波在、一列简谐波在x x轴上传播，某时刻波形如图，轴上传播，某时刻波形如图，已知此时质点已知此时质点F F运动方向向运动方向向Y Y轴负方向，则（轴负方向，则（）A A、波沿、波沿X X轴负方向传播轴负方向传播B B、质点、质点D D此时刻向下运动此时刻向下运动C C、质点、质点B B比质点比质点C C先回到平衡位置先回到平衡位置D D、质点、质点E E振幅为振幅为0 0O OY YX XBCDEFGABAB第17页，此课件共17页哦