高中物理第十二章机械波第2节波的图像教学案新人教版选修3_4

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1、第2节波的图像1.正弦波在介质中传播时，波所到处的介质质点都做简谐运动。2．波形图表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移，振动图像则表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移。3．从波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”。一、波的图像的画法二、正弦波1．概念波的图像是正弦曲线，这样的波称为正弦波，也叫简谐波，如图1221所示。图12212．介质中有正弦波传播时，介质中的质点在做简谐运动。三、振动图像和波的图像1．振动图像表示介质中的“某个质点”在“各个时刻”的位移。2．波的图像表示介质中的“

2、各个质点”在“某个时刻”的位移。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。1．自主思考——判一判(1)波的图像表示质点在各个不同时刻的位移。(×)(2)只有横波才能画出波的图像。(×)(3)波的图像表示波中各质点在某一时刻的位移。(√)(4)简谐波中各质点做的是简谐运动。(√)2．合作探究——议一议如图1222甲为波的图像，图乙为振动图像，波的图像外形上与振动图像相似，如何辨别它们？图1222提示：可根据图像的横坐标的意义进行区

3、别，若横坐标为时间t，表示振动图像，若横坐标为位置x，表示波的图像。对波的图像的理解1．对波的图像的理解(1)波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”。可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”。(2)简谐波的图像是正(余)弦曲线，是最简单的一种波，各个质点振动的最大位移都相等，介质中有正弦波传播时，介质中的质点做简谐运动。(3)横波的图像形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似，波形中的波峰即为图像中的位移正向的最大值，波谷即为图像中的位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图像中也恰处于平衡位置。2．

4、由波的图像获得的三点信息(1)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。(2)可以直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A。(3)若已知该波的传播方向，可以确定各质点的振动方向；或已知某质点的振动方向，可以确定该波的传播方向。3．波的图像的周期性在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻质点的位移不同，则不同时刻波的图像不同。质点的振动位移做周期性变化，则波的图像也

5、做周期性变化。经过一个周期，波的图像复原一次。4．波的传播方向的双向性如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正向传播，也可能沿x轴负向传播，具有双向性。[典例]　(多选)如图1223所示为一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形，由图像可知(　　)图1223A．质点b此时位移为零B．质点b此时向－y方向运动C．质点d的振幅是2cmD．质点a再经过通过的路程是4cm，偏离平衡位置的位移是4cm[思路点拨]　(1)沿波的传播方向上各质点振动的振幅和周期均相同。(2)质点在内通过的路程为2A。(3)质点的振动方向与波的传播方向间存在相互制约关系。[

6、解析]　由波形知，质点b在平衡位置，所以，其位移此时为零，选项A正确；因波向右传播，波源在左侧，由质点振动方向与波的传播方向的关系可知质点b此时向＋y方向运动，选项B错误；简谐波在传播过程中，介质中各质点的振幅相同，所以，质点d的振幅是2cm，选项C正确；再经过的时间，质点a将运动到负向最大位移处，故选项D错误。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。[答案]　AC判断质点振动方向与波的传播方向的四种常用方法1．上下坡法沿波的

7、传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”。如图1224所示。图12242．微平移法原理：波向前传播，波形也向前平移。方法：作出经微小时间Δt后的波形，就知道了各质点经过Δt时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了。如图1225所示。图1225　　　　3．同侧法在波的图像上的某一点，沿竖直方向画出一个箭头表示质点运动方向，并在同一点沿水平方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧，如图1226所示。若波向右传播，则P向下运动。图12264．带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动质点

8、。方法：在质点P与波源之间的图像上靠近P点另找一点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1227所示。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份