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单击此处编辑母版文本样式,第二章机械波,2,.2,波的图像,目标定位,1.,知道什么是波的图像，知道图像中纵、横坐标各表示的物理量，能说出图像中蕴含的信息,.2.,能区分振动图像和波动图像,.3.,根据某一时刻波的图像和波的传播方向能画出下一时刻和前一时刻的波的图像，并能指出图像中各个质点在该时刻的振动方向,一、横波的图像,1,若以横坐标,x,表示在波的传播方向上各质点的,，纵坐标,y,表示,各个质点偏离平衡位置的位移，规定位移的方向向上为正值，向下为负值，则在,xOy,坐标平面上，描出该时刻各质点的位置,(,x,，,y,),，用平滑曲线将各点连接起来，就得到这一时刻横波的图像波的图像有时也称为波形图，简称波形,2,正弦波,：波形图是,的波，又称为正弦波,预习导学,平衡位置,该时刻,正弦曲线,二、波的图像与振动图像的比较,1,波的图像表示波传播时,在介质中,的位置相对于平衡位置的位移,2,振动图像表示,振动的过程中，,相对于平衡位置的位移,想一想,为了区分波的图像与振动图像，你可以用什么形象来描述它们？,答案,波的图像相当于一群人的一张照片，振动图像相当于该群人中某个人的一段录像,.,预习导学,某一时刻,各质点,某一质点,各时刻,一、波的图像的理解和应用,由波的图像可获取的信息,1,直接读出波长若已知波速，可计算出周期、频率或已知周期、频率可计算出波速,2,直接读出该时刻各质点的位移，间接判断回复力、加速度情况,3,介质中各质点的振幅,课堂讲义,课堂讲义,4,已知波的传播方向，可知质点的振动方向常用方法有：,(1),带动法：,原理：先振动的质点带动邻近的后振动质点,方法：在质点,P,靠近波源一方附近的图像上另找一点,P,，若,P,在,P,上方，则,P,向上运动，若,P,在,P,下方，则,P,向下运动如图,2,3,1,所示,图,2,3,1,课堂讲义,(2),上、下坡法：,如图,2,3,2,所示，沿波的传播方向，,“,上坡,”,的质点向下振动，如,D,、,E,、,F,；,“,下坡,”,的质点向上振动，如,A,、,B,、,C,，简称,“,上坡下，下坡上,”,图,2,3,2,课堂讲义,(3),同侧法：,质点的振动方向与波的传播方向在波的图像的同一侧,图,2,3,3,课堂讲义,5,已知质点的振动方向，可知波的传播方向,仍是上述几种方法，只需将判定的程序倒过来，,“,反其道而行之,”,课堂讲义,【,例,1】,一列沿,x,轴正方向传播的简谐机械横波，波速为,4 m/s.,某时刻波形如图,2,3,4,所示，下列说法正确的是,(,),图,2,3,4,课堂讲义,A,这列波的振幅为,4 cm,B,这列波的周期为,1 s,C,此时,x,4 m,处质点沿,y,轴负方向运动,D,此时,x,4 m,处质点的加速度为,0,答案,D,课堂讲义,借题发挥,由波的图像可直接看出波长、该时刻沿波的传播方向上各质点的位移和各质点的振幅，可以判断出各质点该时刻的加速度方向可以由波速计算周期、频率或由周期、频率计算波速，利用波的传播方向判断任一质点的振动方向或利用任一质点的振动方向判断波的传播方向的方法很多，但只要正确理解并掌握其中的一至两种，并能够熟练应用即可,课堂讲义,【,例,2】,一列横波在某一时刻的波形图如图,2,3,5,所示，,x,0.3 m,处的,P,点此时运动方向沿,y,轴的负方向，并经过,0.2 s,第一次到达波峰，由此判断,(,),图,2,3,5,课堂讲义,A,波沿,x,轴正方向传播，波速大小为,0.5 m/s,B,波沿,x,轴正方向传播，波速大小为,3.5 m/s,C,波沿,x,轴负方向传播，波速大小为,0.5 m/s,D,波沿,x,轴负方向传播，波速大小为,3.5 m/s,课堂讲义,答案,D,课堂讲义,课堂讲义,2,波形平移法,在已知波的传播速度的情况下，由,x,v,t,可得经,t,时间后波向前移动的距离,x,，把图像沿传播方向平移,x,即得到相对应的图像,课堂讲义,图,2,3,6,课堂讲义,课堂讲义,课堂讲义,借题发挥,本题我们采用了,“,平移法,”,，在已知波速的情况下，由公式,x,v,t,可得经,t,时间后波向前移动的距离,x,，把波形平移,x,即可得,t,时间后的波形图，注意，当,x,k,x,0,时，只需将波形沿波的传播方向平移,x,0,即可得,t,时间后的波形图，这就是所谓的,“,去整留零平移法,”,当然也可以采用,“,特殊点法,”,课堂讲义,三、振动图像与波动图像的比较,课堂讲义,【,例,4】,根据图,2,3,7,甲、乙所示，分别判断下列说法正确的是,(,),图,2,3,7,课堂讲义,A,甲是振动图像，乙是波动图像,B,甲是波动图像，乙是振动图像,C,甲中,A,质点向下振，乙中,B,时刻质点向下振,D,甲中,A,质点向上振，乙中,B,时刻质点向下振,解析,波动图像的横坐标为波的传播方向上各质点的平衡位置，振动图像的横坐标为时间，故,A,错，,B,对；甲中,A,质点被其左侧的质点带动向上振，乙中,B,时刻后位移由零变为负值，故向下振，所以,C,错，,D,对,答案,BD,课堂讲义,借题发挥,振动图像与波的图像的区别：,(1),波的图像和振动图像是根本不同的，波的图像描述的是介质中的,“,各质点,”,在,“,某一时刻,”,离开平衡位置的位移；而振动图像描述的是,“,一个质点,”,在,“,各个时刻,”,离开平衡位置的位移,(2),坐标轴所表示的物理量：波动图像中的横轴,x,表示介质中各个振动质点的平衡位置，纵轴,y,表示各个振动质点在某时刻的位移；振动图像的横轴,t,表示一个振动质点振动的时间，纵轴,y,表示这个质点振动时各个不同时刻的位移,.,
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