波的图象练习

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1、【教学目标和重点】1、知道机械波是机械振动在介质中的传播过程。2、知道横波和纵波的区别。3、知道简谐波的图像形状。、图象的物理意义4、知道波长、频率的含义。掌握波长、频率和波速的关系式，并能应用。【重点知识】一、波的形式与传播1、波的形成需要两个因素（1）波源（2）介质——传播振动的媒介物波源振动后，它由于介质中各部分之间的相互作用力。波源处的质点会带动邻近质点跟着振动，从而将波源的振动传播出去。2、波的传播特点。（1）波传播的只是运动形式，介质中的每个质点只在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移。（2）波动是大量质点的集体振动行为，但介质中各质点的振动步

2、调各不相同。（3）波传播时，介质中的质点跟着波源作受迫振动，每个质点的振动频率都与波源的振动频率相同，其能量都从波源获得。因此，波也是能量传递的一种方式。3、横波与纵波横波：质点振动方向与波的传播方向垂直。纵波：质点振动方向与波的传播方向在同一直线上。二、波的图象波动图象中，x为各质点的平衡位置到波源的距离，y为各质点偏离平衡位置的位移。1、波动图象与振动图象的区别：项目振动图象波动图象研究对象某一个振动质点连续介质中的各个质点研究内容质点的位移随时间变化的规律某一时刻连续介质中的各质点的空间分布图线的变化随着时间的推移，图线不断变化随着时间的推移、图线来

3、断延伸（原来部分不变）物理意义某一质点在各个时刻的位移某一时刻各个质点的位移共同点图线的形状都是正弦或余弦曲线2、已知波的传播方向确定质点的振动方向微漂法：如图1所示的横波向右传播，则其上A、B、C、D、E五质点的振动方向可用以下方法判定：将上图的波形沿传播方向漂移一小段之后：虚线为漂移后的波形图，从图中可以看出A、B、C、D、E，此后的振动方向是A向下、B向下、C向上、D向上、E向下。三、波长、频率和波速1、波长：对于平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离。符号：2、频率：波传播的频率等于波源振动的频率。波的频率仅由振源决定，与介质无关。3、波速：

4、波的传播速度，波速仅由介质决定，与波的频率，振幅无关。波源振动一个周期，波所传播的距离就是一个波长。【典型例题】例1、下列关于机械波的概念，下列说法正确的是（）A、有机械振动必有机械波B、有机械波必有机械振动C、机械波的频率等于波动中各质点上振动的频率。D、机械波的速度等于波动中各质点上振动的速度。分析：机械振动在介质中的传播就形成机械波，因此波的条件包括振动和介介两个，所以A错B对。波形成的原因在于各质点间的相互作用力，介质中各质点的振动都是受迫振动，因此各质点的频率都等于振动波源的频率，所以C对。机械波的波速由介质决定，波向前传播，而质点在平衡位置附近

5、振动。所以D错。答：B、C。例2、一列横波沿绳子向右传播，某时刻形成如图2的形状，则此时绳上的A、B、C、D、E五个质点（）A、它们的振幅相同B、质点D和F的速度方向相同C、质点A和C的速度方向相同D、从此时算起，质点B比C先回到平衡位置分析：波源振动时，绳子各质点通过相互间的弹力跟着作受迫振动，如果不考虑传播中的能量损耗，各质点振幅相同。波传播时，其微漂图如图2中虚线所示，所以质点D向上运动，F向下运动，A向下运动，C向上运动。此后，B先向上到最大位移处再返回到平衡位置，C也是先向上再返回，因为C的起始位置低，所以B先回到平衡位置。答：A、D例3、一列横

6、波沿直线向右传播，某时刻在介质中形成的波动图像如图3所示。（1）指出此时质点a、b、c、d、e、f、g、h、i分别正在向何方运动。（2）画出当质点a第一次回到负向最大位移时在介质中形成的波动图像。解：画出下一刻波形的微漂图，如图3中虚线所示，从图上可以看出a、b、c、h、i五点接下来会向下运动，d、e、f、g会向上运动，但是因为c、g两点此时分别位于波峰与波谷，因此速度为零，所以：正在向上运动的有：d、e、f正在向上运动的有：a、b、h、i因为a此时向下，所以再过，它会运动到负向最大位移处，此时图像如下图：例4、如图4所示，一列横波沿直线传播，从波形a变成

7、波形b用了0.1s，求这列波的波长、波速频率。分析：该横波可以向左、右两个方向，并且，在0.1s内波形从a到b可能传播了不止一个波长。解：（1）当波向右传播时，从a到b，n=0,1,2，……n=0,1,2,3,……（2）当波向左传播时，从a到b，n=0,1,2……n=0,1,2,3,……讨论：（1）波的传播是匀速运动，在时间内向前的距离：x由t始末两时刻波形图上的波峰（或波谷）位置的间距决定。（2）波的传播具有周期性，经过x与后的波形相同，或者经过t与t+nT后的波形相同。例5、一列向右传的波，在某时刻的波形，如图5所示。已知v=2.4m/s，则波的传播过

8、程中质点P从该时刻起在1s内经过的路程为：（）A、0.08sB、0