1、高中物理选修3-4教科版第二章 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
2、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
3、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231所示图231 课堂讲义(2)上、下坡法：如图232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232 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233 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
4、横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图234所示，下列说法正确的是()图234 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x4 m处质点沿y轴负方向运动 D此时x4 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235所示，
5、x0.3 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235 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xvt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236 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xvt可得经t时间后波向前移动的距
6、离x，把波形平移x即可得t时间后的波形图，注意，当xkx0时，只需将波形沿波的传播方向平移x0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237甲、乙所示，分别判断下列说法正确的是()图237 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.对点练习单击此处进入对点练习再见
