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,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,想一想,1.,机械波的形成原因是什么？,由于介质之间存在着相互作用力，作为波源的质点就带动周围质点振动，波源周围的质点获得能量后，再带动邻近质点振动。,知识回顾,2.,机械波的传播特点是什么？,机械波在介质中传播时，介质中的质点只是在各自的平衡位置附近振动。并不随波的传播而迁移，它向前传播的是振动的形式和振动的能量。各质点在振动时有时间上的先后。,4.,机械波的分类及特点是什么？,机械波分为横波和纵波。质点振动方向跟波的传播方向垂直的波叫横波；横波有波峰和波谷。质点振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波，叫纵波；纵波有疏部和密部。,3.,机械波的实质是什么,?,(1),传播波源的振动形式,（,2,),传播波源的能量和信息,简谐运动的振动图象,6.,用什么方法得到的简谐运动的振动图象？,频闪照片法 描图记录法,5.,振动图象的横坐标表示的是什么？纵坐标表示的是什么？,横坐标：振动时间,t,纵坐标：振子相对于平衡位置的位移,机械波在传播过程中，介质中的大量质点都在平衡位置附近重复波源的振动。但由于他们振动步调不一致。所以在某一时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。为了从总体上形象地描绘出波的运动情况，可以应用图象的方法。即用图象来描述波在传播过程中某时刻的运动情况。,导入新课,第二节 波的图象,一、波的图象的绘制,1.,我们可以用照像机把波的形状摄下来，就是按下,快门瞬间,各个质点离开各自平衡位置时的情形。我们就把这些质点连成曲线，就是该时刻的波的图象。,如何绘制图象？,2.,实验、列表、建立坐标系、描点、连线,横波动画展示,1.,建立平面坐标系，确定各轴所表示的物理量,横坐标,表示在波的传播方向上介质中各质点的平衡位置,纵坐标,表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。,波动情况的图象表示法,X,平衡位置,正方向,Y,位移,负方向,2.,根据已知条件描点,3.,纵坐标和横坐标都是同一时刻的空间坐标，连接各位移矢量的末端所得到的平滑曲线就形成了波的图象。,波动情况的图象表示法,Y,位移,X,平衡位置,O,波的图象是在波的传播方向上，介质中各振动质点在某一时刻的波形图简称波形,本图中规定位移的方向向上为正方向,甲 横波的图象 乙 绳上的横波,2.,简谐波,：波形图象是正弦曲线或余弦曲线的波叫正弦波，也叫简谐波。,(2),简谐波是一种最基本、最简单的波,.,(1),简谐波的波源做的是简谐振动；,（出现正、余弦两种曲线是由于所选计时起点不同。以平衡位置开始计时，得到的是正弦曲线，如果以物体在最大位移处开始计时，则得到的是余弦曲线）,简谐波是一种理想化模型,传播过程中无能量损失,.,（实际上离波源越远能量越小振幅越小）,二、波的图象的物理意义,波的图象表示了怎样的物理意义？,探究,波的图象表示介质中的,各个质点,在,同一时刻,偏离各自平衡位置的情况。,由波的图象的画法可以知道：,对,横波,而言图象反映了某时刻介质中各个质点在空间的实际分布情况。,本图中规定位移的方向向上为正方向,甲 横波的图象 乙 绳上的横波,从波的图象上可获取哪些物理信息？,a,、可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移大小和方向,方法是：找到图线上各点的纵坐标，则该纵坐标的值表示的是各点在该时刻的位移。,b,、可以看出在波的传播过程中介质中各质点的振幅,A,方法是：波动图线上纵坐标最大值的绝对值就是介质中各质点的振幅。,c.,某一时刻各质点的加速度、回复力的方向以及不同质点加速度、回复力的大小关系,三、波的图象与振动图象的区别,X,t,O,Y,X,O,振动图象,波的图象,振动图象,波动图象,项目,图象,研究对象,一个振动质点,所有振动质点,研究内容,一个质点的位移随,时间的变化规律,某时刻所有质点,的空间分布规律,物理意义,反映一个质点在,各个时刻的位移,反映某一时刻,各个质点的位移,周期性,横轴上一段完整曲线,的距离表示一个周期,T,横轴上一段完整曲线,的距离表示一个波长,运动特点,简谐运动,单个质点：简谐运动,整体：匀速直线运动,由图直接读出,振幅,A,，波长,振幅,A,，周期,T,确定质点运动方向,形象记忆,图线变化,物理意义,y/m,x/m,图线,研究内容,研究对象,波动图象,振动图象,t/s,单一振动质点,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,某时刻所有质点的空间分布规律,表示,各质点,在,某时刻,的位移,表示,一个质点,在,各时刻,的位移,随时间推移,图象延伸,，但已有的图象形状不变,随时间推移图象沿传播方向,平移,比喻为一质点的“,传记记录卡,”,比喻为一个质点的“,录象带,”,比喻为无数质点某一时刻的“,特写镜头,”,比喻为无数质点某一时刻拍摄的“,照片,”,根据下一时刻的位移来判断,根据“质点带动原理”来判断,x/m,T,四、波的图象的应用,从,波的图象上可获得的物理信息：,A,y,/,m,x,/,m,1 2 3 4 5 6 7 8,0,B,0.10,A,V,a,v,1,、该时刻沿波的传播方向上各个质点的位移；,2,、各个质点的振幅,A ;,3,、能根据波的传播方向判断各个质点在该时刻的运动方向、加速度方向及其变化情况；,4,、可以画出另一时刻的波形图。,主要题型之一：,波的传播方向,、,质点的振动方向,以及,波形图,三者知其二，而求其一。,主要方法：,三角形法,Y,X,O,波的传播方向,波的传播方向,质点的振动方向,质点的振动方向向上或向下,三角形顶部表示波峰或波谷,例题,1,：,如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图,试求出波形图上,A,、,B,、,C,、,D,四个质点的振动方向。,Y,X,O,波的传播方向,A,B,C,D,V,V,V,V,如果这列波是向左传播的，则这四个质点的振动方向又如何？,例题,2,：,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。,Y,X,O,V,答案：向左传播,如果这个质点的振动方向向上，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？,X,平衡位置,Y,位移,O,B,A,C,G,D,F,E,I,H,B ,A,C ,G ,D ,F ,E ,H ,v,I ,主要题型之二：,由,波的传播方向,及,某时刻的波形图,，,求,波在另一时刻的波形图,1,、描点作图法,2.,图象平移法,已知,波的传播方向和波速,，根据,某一时刻波的图象,求,任一时刻波的图象,v,y,0,x,已知波在,t,时刻的图象则使波的图象沿波的传播方向移动,v,t,的距离，就得到了,t+t,时刻波的图象。,波在,t,时刻的图象,波在,t+,t,时刻的图象,v,t,例题,3,：某一简谐横波在,t,0,时刻的波形图如图的实线所示若波向右传播，画出,T,/4,后和,5,T,/4,前两个时刻的波的图象,O,Y,X,T,/4,后的波形图,5T,/4,前的波形图,平移规律：,波右传,，求前左移，求后右移；,波左传,，求前右移，求后左移。,练习,1,：,如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图，试画出再经过,T/4,、,3T/4,和,5T/4,时的波形图,Y,X,O,波的传播方向,试画出该时刻前,T/4,、,3T/4,和,5T/4,时刻的波形图,连接各位移矢量的末端所得到的平滑曲线就形成了波的图象,波形图象是正弦曲线或余弦曲线的波叫正弦波，也叫简谐波,。,课堂小结,1.,波的图象如何画出,2.,简谐波,3.,图象的物理意义,波的图象表示介质中的各个质点在,同一时刻,偏离各自平衡位置的位移。,4.,从图象上获取的物理信息及图象的应用,振幅,A,波长,任一点的位移 求任一时刻的波形图,已知波的传播方向判断任一点的振动方向,已知质点的振动方向判断波的传播方向,5.,振动图象与波动图象的区别,课堂练习,1.,下图为一横波在某一时刻的波形图，已知,F,质点此时的运动方向如下图所示，则（ ）,A,波向右传播,B,质点,H,的运动方向与质点,F,的运动方向相同,C,质点,C,比质点,B,先回到平衡位置,D,质点,C,在此时的加速度为零,C,2.,如图所示为一列向右传播的简谐波的波形图，求：图中,A,、,B,、,C,、,D,、,E,各质点的振动情况,A.,振动向下,B.,振动向上,C.,振动向上,D.,振动向下,E.,振动向下,v,3.,如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图,试求出波形图上,A,、,B,、,C,、,D,四个质点的振动方向,Y,X,O,波的传播方向,A,B,C,D,V,V,V,V,如果这列波是向左传播的，则这四个质点的振动方向又如何？,4,.,如图所示为简谐波在某一时刻的波形图，已知此时质点,A,正向上运动，由此可断定（ ）,A.,向右传播，且此时质点,B,正向上运动,B.,向右传播，且此时质点,C,正向下运动,C.,向左传播，且此时质点,D,正向上运动,D.,向左传播，且此时质点,E,正向下运动,C,5.,一列波沿水平方向传播，某时刻的波形如图所示，则图中,a,、,b,、,c,、,d,四点在此时刻具有相同运动方向的是（ ）,A,a,和,c B,b,和,c,C,a,和,d,D,b,和,d,a,b,c,d,B C,6.,根据图所列的两图形，分别判断它们属于何种图形,(,),A.,甲是振动图形，乙是波动图形,B.,甲是波动图形，乙是振动图形,C.,都是波动图形,D.,都是振动图形,A,x,/m,t/s,y/m,x/m,甲,乙,ACD,8.,一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的凹、凸形状，对此时绳上,A,、,B,、,C,、,D,、,E,五个质点 （ ）,A,它们的振幅相同,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,从此时算起，,B,比,C,先回到平衡位置,A,E,B,C,D,A B C,9.,一列简谐波在,x,轴上传播，某时刻波形如图，已知此时质点,F,运动方向向,Y,轴负方向，则（ ）,A,、波沿,X,轴负方向传播,B,、质点,D,此时刻向下运动,C,、质点,B,比质点,C,先回到平衡位置,D,、质点,E,振幅为,0,O,Y,X,B,C,D,E,F,G,AB,B,10,有一列向左传播的横波，某一时刻的波形如图,4,所示，可知这一时刻,P,点的运动方向是, ,A,y,的正向,B,y,的负向,C,x,的负向,D,沿曲线向左上方,作业：,1.,课本第,28,页问题与练习,1,、,2,、,3,、,4,2.,学法大视野,第,27,、,28,页,
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