2019-2020年高中物理第十二章机械波12.2波的图象2学案新人教版选修

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1、2019-2020年高中物理第十二章机械波12.2波的图象2学案新人教版选修[目标定位]1.知道什么是波的图象，知道纵、横坐标各表示什么物理量，能在图象中读出质点振动的振幅.2.能区别振动图象和波动图象.3.根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻和前一时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向．一、横波的图象用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的，纵坐标y表示某时刻各质点偏离平衡位置的．规定位移向上时y取正值，向下时y取负值，在Oxy坐标平面内，得到一系列坐标为(x1，y1)，(x2，y2)，

2、(x3，y3)，……的点，这些点的集合就是这一时刻波的图象．波的图象有时也称波形图，简称波形．二、正弦波如果波的图象是，这样的波叫做正弦波，也叫简谐波．三、波形图与振动图象的意义1．波形图表示介质中“”在“”的位移．2．振动图象表示介质中“”在“”的位移．想一想为了区分波的图象与振动图象，你可以用什么形象来描述它们？一、波的图象的理解和应用由波的图象可获取的信息1．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．2．介质中各质点的振幅3．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：后面质点依次

3、重复前面质点的振动(如第1讲所述)(2)上、下坡法：如图12－2－1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12－2－1(3)同侧法：质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧．图12－2－24．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”．图12－2－3【例1】关于如图12－2－3所示的波形图，下列说法中正确的是()A．此列波的振幅是0.1mB．x＝15cm处质点的位移是0.1mC

4、．若质点A的速度沿y轴正方向，则质点B的速度亦沿y轴正方向D．质点A的加速度为沿y轴负方向，而B、C的加速度沿y轴正方向借题发挥由波的图象可直接看出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．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．图12－2－4针对训练如图12－2－4是一列简谐波某一时刻波的图象，下列说法正确的是()A．波一定沿x轴正方向传播B．a、b两个质点的振动速度方向

5、相反C．若a点此时的速度方向沿y轴正向，那么波的传播方向是沿x轴的正方向D．若波沿x轴的负向传播，则b质点的振动速度方向沿y轴的负方向二、波的图象的画法1．特殊点法先找出两点(平衡位置和波峰及波谷特殊点)并确定其运动方向；然后确定经Δt时间内这两点所达到的位置；最后按正弦规律画出新的波形．该法适用于Δt＝n(n＝1,2,3……)的情况．2．波形平移法在已知波的传播速度的情况下，由Δx＝vΔt可得经Δt时间后波向前移动的距离Δx，把图象沿传播方向平移Δx即得到相对应的图象．【例2】某一简图12－2－5谐横波在t＝0时刻的波

6、形图如图12－2－5所示．若波向右传播，画出后和前两个时刻的波的图象．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Δx＝vΔt可得经Δt时间后波向前移动的距离Δx，把波形平移Δx即可得Δt时间后的波形图，注意，当Δx＝kλ＋Δx0时，只需将波形沿波的传播方向平移Δx0即可得Δt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”．三、振动图象与波动图象的比较简谐振动横波图象续表坐标横坐标时间介质中各质点的平衡位置纵坐标质点的振动位移各质点在同一时刻的振动位移研究对象一个质点介质中的大

7、量质点物理意义一个质点在不同时刻的振动位移介质中各质点在同一时刻的振动位移随时间的变化原有图形不变，图线随时间而延伸原有波形沿波的传播方向平移显示的主要物理量振幅和周期振幅和波长(下节学)【例3】根据图12－2－6甲、乙所示，分别判断下列说法正确的是()图12－2－6A．甲是振动图象，乙是波动图象B．甲是波动图象，乙是振动图象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时刻质点向下振借题发挥振动图象与波的图象的区别：(1)波的图象和振动图象是根本不同的，波的图象描述的是介质中的“各质点”在“某一

8、时刻”离开平衡位置的位移；而振动图象描述的是“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：波动图象中的横轴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；振动图象的横轴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.质点的振动方向与波传播