波动图象专题课件

波波动图动图象象 专题专题复复习习砀砀山中学山中学物理物理组组：袁茵：袁茵2012年年3月月23日日-2012年安徽卷考试说明横波的横波的图图象（正弦波）象（正弦波）波速、波波速、波长长和和频频率（周期）之率（周期）之间间的关系的关系波波动图动图象象专题专题复复习习-一、横波的一、横波的图图象象1.图图象象 在平面直角坐在平面直角坐标标中中,用横坐用横坐标标表示介表示介质质中各中各质质点的点的_；用；用纵纵坐坐标标表示某一表示某一时时刻各刻各质质点偏离平衡位置的点偏离平衡位置的_,连连接各位移矢接各位移矢量的末端量的末端,得出的曲得出的曲线线即即为为波的波的图图象象,简谐简谐波的波的图图象是象是_(或余弦或余弦)曲曲线线.2.物理意物理意义义：某一：某一时时刻刻介介质质中中_相相对对平平衡位置的位移衡位置的位移.平衡位置平衡位置位移位移正弦正弦各各质质点点-3、由波的、由波的图图象可象可获获取的信息：取的信息：波波长长振幅振幅该时该时刻各刻各质质点的位移点的位移该时该时刻各刻各质质点的加速度点的加速度方向方向若知道波的若知道波的传传播方向，可知播方向，可知该时该时刻各刻各质质点的点的运运动动方向方向若知道某若知道某时时刻某刻某质质点的运点的运动动方向，可判断波的方向，可判断波的传传播方向播方向-二、机械波的二、机械波的传传播播问题问题题题型一、已知某型一、已知某质质点的振点的振动动情况判定波情况判定波动动情况情况 例例1、（、（09北京北京17）一）一简谐简谐机械波沿机械波沿x轴轴正方向正方向传传播，周期播，周期为为T，波，波长为长为 。若在。若在x=0处质处质点的振点的振动动图图象如象如图图所示，所示，则该则该波在波在t=T/2时时刻的波形曲刻的波形曲线线为为（）A带动带动思想思想(微微)平移法平移法-练习练习1、（、（2011全国一全国一21）一列）一列简谐简谐横波沿横波沿x轴传轴传播，播，波波长为长为12m，振幅，振幅为为A。当坐。当坐标为标为x=0处质处质元的位移元的位移为为 且向且向y轴负轴负方向运方向运动时动时坐坐标为标为x=04m处质处质元元的位移的位移为为 。当坐。当坐标为标为x=02m处处的的质质元位于平衡元位于平衡位置且向位置且向y轴轴正方向运正方向运动时动时，x=04m处质处质元的位移和元的位移和运运动动方向分方向分别为别为（）A 、沿、沿y轴轴正方向正方向 B ，沿，沿y轴负轴负方向方向 C 、沿、沿y轴轴正方向正方向 D 沿沿y轴负轴负方向方向Cv-练习2、（08全国16）一列简谐横波沿x轴传播,周期为T.t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动,若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m,xb=5.5 m,则()A.当a质点处在波峰时,b质点恰在波谷B.t=T/4时,a质点正在向y轴负方向运动C.t=3T/4时,b质点正在向y轴负方向运动D.在某一时刻,a、b两质点的位移和速度可能相同C-例例2、（09四川四川19）图图示示为为一列沿一列沿x轴负轴负方向方向传传播的播的简简谐谐横波，横波，实线为实线为t=0时时刻的波形刻的波形图图，虚，虚线为线为t=06s时时的的波形波形图图，波的周期，波的周期T06s，则则（）A波的周期波的周期为为24sB在在t=09s时时，P点沿点沿y轴轴正方向运正方向运动动C经过经过04s，P点点经过经过的路程的路程为为4mD在在t=05s时时，Q点到达波峰位置点到达波峰位置D题题型二、已知波型二、已知波动动情况判定情况判定质质点振点振动动情况情况由由图图可知可知舍整取零舍整取零头头-练习3、20102010全国卷全国卷1515一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示，则()A波的周期为1sBx=0处的质点在t=0时向y轴负向运动 Cx=0处的质点在t=s时速度为0 Dx=0处的质点在t=s时速度值最大AB由图象可获得信息-练习练习4、如、如图为图为一列一列简谐简谐横波在横波在t时时刻的波形刻的波形图图，箭箭头头方向表示波的方向表示波的传传播方向，播方向，该该列波的波速大小列波的波速大小为为v，波，波长长=4L，a、b、c、d是介是介质质中中4个个质质量相量相等的振等的振动质动质元。由此可知（元。由此可知（）A在在t时时刻，刻，4个个质质元中元中动动能能最小的最小的为为cB在在时时刻，刻，4个个质质元元中中动动能最大的能最大的为为dC从从t时时刻起，刻起，质质元元a将比将比b先到大其平衡位置先到大其平衡位置D从从t时时刻起到刻起到时时刻止，刻止，4个个质质元通元通过过的路程的路程都是都是LB-方法方法归纳归纳：1、根据、根据该该点到波源的距离点到波源的距离和波速和波速可以可以计计算算该该点开始振点开始振动动的的时间时间2、将将该该点振点振动动的的时间时间和周期相和周期相联联系，采取系，采取“舍整舍整取零取零头头”的的办办法法结结合起振方向可确定合起振方向可确定该该点相点相对对平衡平衡位置的位移，位置的位移，进进而确定加速度、速度等。而确定加速度、速度等。-题题型三、由型三、由时时刻的波形确定刻的波形确定时时刻的波形刻的波形例例3、（0909山山东东物理物理3737）（1）图图1为为一一简谐简谐波在波在t=0时时刻的波形刻的波形图图，介，介质质中的中的质质点点P做做简谐简谐运运动动的表达式的表达式为为y=4sin5，求，求该该波的速度，并指出波的速度，并指出t=0.3s时时的波形的波形图图(至少画出一个波至少画出一个波长长)-方法方法归纳归纳：1、波向右、波向右传传播的播的 时间时间和向左和向左传传播播的的 时间时间波形相同。波形相同。2、若、若 ，可以采取，可以采取“舍整取零舍整取零头头”的的办办法法-练习5、（11年四川16.）如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当Q点在t=0时的振动状态传到P点时，则 ()A.1cmx3cm范围内的质点正在向y轴的负方向 运动B.Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向C.Q处的质点此时正在波峰位置D.Q处的质点此时运动到p处B-练习练习6、（、（07全国一全国一15）一列）一列简谐简谐横波沿横波沿x轴负轴负方向方向传传播，波速播，波速v=4m/s。已知坐。已知坐标标原点（原点（x=0）处质处质点点的振的振动图动图象如象如图图a所示。在所示。在下列下列4幅幅图图中能中能够够正确表示正确表示t=015s时时波形的波形的图图是（是（）A-练习练习7、（、（07天津理天津理综综21）如）如图图所示所示,实线实线是沿是沿x轴轴传传播的一列播的一列简谐简谐横波在横波在t=0时时刻的波形刻的波形图图,虚虚线线是是这这列波在列波在t=0.2s时时刻的波形刻的波形图图.已知已知该该波的波速是波的波速是0.8m/s,则则下列下列说说法正确的是法正确的是()A.这这列波的波列波的波长长是是14cmB.这这列波的周期是列波的周期是0.125sC.这这列波可能是沿列波可能是沿x轴轴正方向正方向传传播的播的D.t=0时时,x=4cm处处的的质质点速度沿点速度沿y轴负轴负方向方向D-三、振三、振动图动图像与波像与波动图动图像的比像的比较较振振动图动图象象波波动图动图象象研究研究对对象象一振一振动质动质点点沿波沿波传传播方向播方向所有所有质质点点研究内研究内容容一一质质点位移随点位移随时时间变间变化化规规律律某某时时刻所有刻所有质质点的空点的空间间分布分布规规律律图图象象-物理意物理意义义表示一表示一质质点点在各在各时时刻的刻的位移位移表示某表示某时时刻各刻各质质点的位移点的位移图图象象变变化化随随时间时间推移推移图图象延象延续续,但已有形但已有形态态不不变变随随时间时间推移推移,图图象沿象沿传传播方向播方向平移平移一完整曲一完整曲线线占横坐占横坐标标距距离离表示一个周表示一个周期期表示一个波表示一个波长长形状形状正弦函数或余弦函数的正弦函数或余弦函数的图图象象-例例4、（、（11重重庆庆17）介）介质质中坐中坐标标原点原点0处处的波源在的波源在t=0时时刻开始振刻开始振动动，产产生的生的简谐简谐波沿波沿x轴轴正向正向传传播，播，t0时时刻刻传传到到L处处，波形如，波形如题题17图图所示。下列能所示。下列能描描述述x0处质处质点振点振动动的的图图象象是（是（）c-练习练习8 8、（、（20102010北京北京1717）一列横波沿一列横波沿x轴轴正向正向传传播，播，a、b、c、d为为介介质质中沿波中沿波传传播方向上四个播方向上四个质质点的平点的平衡位置。某衡位置。某时时刻的波形如刻的波形如图图1所示，此后，若所示，此后，若经过经过周期开始周期开始计时计时，则图则图2描述的是（描述的是（）A.a处质处质点的振点的振动图动图象象B.b处质处质点的振点的振动图动图象象C.c处质处质点的振点的振动图动图象象D.d处质处质点的振点的振动图动图象象B-x/my/cm0123456QP图1t/sy/cm0123图2练习练习9、（、（2009年全国卷年全国卷）20一列一列简谐简谐横波在某一横波在某一时时刻的刻的波形波形图图如如图图l所示，所示，图图中中P、Q两两质质点的横坐点的横坐标标分分别为别为x=1.5m和和x=4.5m。P点的振点的振动图动图像如像如图图2所示。所示。在下列四幅在下列四幅图图中，中，Q点的振点的振动图动图象可能是象可能是()BC-练习10、（07四川理综20）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象.从该时刻起()A.经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 B.经过0.25 s时,质点Q的加速度大于质点P 的加速度 C.经过0.15 s,波沿x轴的正方向传播了3 m D.经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向AC-练习练习1111、（07全国卷全国卷15）一列）一列简谐简谐横波沿横波沿x轴负轴负方向方向传传播播,波速波速v=4m/s.已知坐已知坐标标原点原点(x=0)处质处质点的点的振振动图动图象如下象如下图图所示所示.在下在下列四幅列四幅图图中能中能够够正确表正确表示示t=0.15s时时波形波形图图是是()A-例例5、20102010福建福建1515一列一列简谐简谐横波在横波在t=0时时刻的波刻的波形如形如图图中的中的实线实线所示，所示，t=0.02s时时刻的波形如刻的波形如图图中虚中虚线线所示。若所示。若该该波的周期波的周期T大于大于0.02s，则该则该波的波的传传播播速度可能是速度可能是()A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s B四、波的多解四、波的多解问题问题的的讨论讨论题题型一、波型一、波传传播的双向性形成多解播的双向性形成多解-练习练习12、（08四川理四川理综综19）一列）一列简谐简谐横波沿直横波沿直线传线传播播,该该直直线线上的上的a、b两点相距两点相距4.42 m.图图中中实实、虚、虚两条曲两条曲线线分分别别表示平衡位置在表示平衡位置在a、b两点两点处质处质点的点的振振动动曲曲线线.从从图图示可知示可知()A.此列波的此列波的频频率一定是率一定是10 HzB.此列波的波此列波的波长长一定是一定是0.1 mC.此列波的此列波的传传播速度可能播速度可能是是34 m/sD.a点一定比点一定比b点距波源近点距波源近AC-题题型二、波型二、波传传播播时间时间的周期性形成多解的周期性形成多解例例6、（、（07全国卷全国卷15）一列横波在）一列横波在x轴轴上上传传播播,在在x=0与与x=1cm的两点的振的两点的振动图线动图线分分别别如如图图中中实线实线与与虚虚线线所示所示.由此可以得出由此可以得出()A.波波长长一定是一定是4cmB.波的周期一定是波的周期一定是4sC.波的振幅一定是波的振幅一定是2 cmD.波的波的传传播速度一定是播速度一定是1 cm/s BC-练习练习13、（、（08天津理天津理综综21）一列）一列简谐简谐横波沿直横波沿直线线由由a向向b传传播播,相距相距10.5m的的a、b两两处处的的质质点振点振动图动图象象如如图图中中a、b所示所示,则则()A.该该波的振幅可能是波的振幅可能是20cmB.该该波的波波的波长长可能是可能是8.4mC.该该波的波速可能是波的波速可能是10.5m/sD.该该波由波由a传传播到播到b可能可能历时历时7sD-题题型三、波型三、波传传播距离与波播距离与波长长的关系不确定形成多解的关系不确定形成多解 例例7、（、（2010四川）一列四川）一列间谐间谐横波沿直横波沿直线线由由A向向B传传播，播，A、相距、相距.45m，右，右图图是是A处质处质点的震点的震动图动图像。当像。当A处质处质点运点运动动到波峰位置到波峰位置时时，B处质处质点点刚刚好好到达平衡位置且向到达平衡位置且向y轴轴正方向运正方向运动动，这这列波的波速列波的波速可能是可能是()A4.5/sB.3.0m/sC.1.5m/sD.0.7m/sA-谢谢您！欢迎指导！再见！-