遼寧省大連市高中物理 第十二章 機(jī)械波 12.2 波的圖象課件 新人教版選修3-4.ppt

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想一想,1.機(jī)械波的形成原因是什么？,由于介質(zhì)之間存在著相互作用力，作為波源的質(zhì)點(diǎn)就帶動(dòng)周?chē)|(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，波源周?chē)馁|(zhì)點(diǎn)獲得能量后，再帶動(dòng)鄰近質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)。,2.機(jī)械波的傳播特點(diǎn)是什么？,機(jī)械波在介質(zhì)中傳播時(shí)，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置附近振動(dòng)。并不隨波的傳播而遷移，它向前傳播的是振動(dòng)的形式和振動(dòng)的能量。各質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)時(shí)有時(shí)間上的先后。,3.機(jī)械波的分類(lèi)及特點(diǎn)是什么？,機(jī)械波分為橫波和縱波。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向跟波的傳播方向垂直的波叫橫波；質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向跟波的傳播方向在同一直線上的波，叫縱波。,4.振動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示的是什么？縱坐標(biāo)表示的是什么？,橫坐標(biāo)：振動(dòng)時(shí)間t,縱坐標(biāo)：振子相對(duì)于平衡位置的位移,簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象,5.用什么方法得到的運(yùn)動(dòng)圖象？,頻閃照片法描圖記錄法,機(jī)械波在傳播過(guò)程中，介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn)都在平衡位置附近重復(fù)波源的振動(dòng)。但由于他們振動(dòng)步調(diào)不一致。所以在某一時(shí)刻介質(zhì)中國(guó)各質(zhì)點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移各不相同。為了從總體上形象地描繪出波的運(yùn)動(dòng)情況，可以應(yīng)用圖象的方法。,,第二節(jié)波的圖象,1.能夠通過(guò)描點(diǎn)的方法作出波的圖象，理解波的圖象的物理意義。2.知道什么是簡(jiǎn)諧波3.通過(guò)圖象描述橫波。加強(qiáng)利用圖象分析問(wèn)題的能力。,知識(shí)與能力:,1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)和課件完成由感性到理性的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)觀察能力和分析能力。2.通過(guò)對(duì)波的圖象和振動(dòng)圖象的分析比較，提高學(xué)生的比較、分析和觀察問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。,過(guò)程與方法:,1.有參與實(shí)驗(yàn)總結(jié)規(guī)律的熱情，從而能更方便的解決實(shí)際問(wèn)題。2.培養(yǎng)學(xué)生善于區(qū)分事物的能力和抽象思維能力。,情感、態(tài)度與價(jià)值觀：,★教學(xué)重點(diǎn),波的圖象的得出和圖象的物理含義,★教學(xué)難點(diǎn),波動(dòng)圖象和振動(dòng)圖象的區(qū)別。,一、波的圖象二、波的圖象的物理意義三、波的圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別,一、波的圖象,在平面直角坐標(biāo)系中，要畫(huà)出波的圖象，橫、縱坐標(biāo)各表示什么物理量？怎樣得到波的圖象？,在平面直角坐標(biāo)系中：橫坐標(biāo)——表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置縱坐標(biāo)——表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。,縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)都是同一時(shí)刻的空間坐標(biāo)，連接各位移矢量的末端所得到的平滑曲線就形成了波的圖象。,本圖中規(guī)定位移的方向向上為正方向,甲橫波的圖象乙繩上的橫波,橫波的圖象與波的形狀有何區(qū)別？,橫波的圖象與波的形狀相似，但本質(zhì)不同。波的圖象是一種數(shù)學(xué)函數(shù)圖像，它的長(zhǎng)短、高低取決于坐標(biāo)尺度的選?。徊ǖ男螤畈粫?huì)因坐標(biāo)尺度的選取不同而改變。縱波的圖象和縱波的形狀不存在形似。,波形圖并不反映實(shí)際的波的形狀,簡(jiǎn)諧波：波形圖象是正弦曲線或余弦曲線的波叫正弦波，也叫簡(jiǎn)諧波。簡(jiǎn)諧波的波源做的是簡(jiǎn)諧振動(dòng)；（出現(xiàn)正、余弦兩種曲線是由于所選計(jì)時(shí)起點(diǎn)不同。以平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，得到的是正弦曲線，如果以物體在最大位移處開(kāi)始計(jì)時(shí)，則得到的是余弦曲線）,二、波的圖象的物理意義,波的圖象表示了怎樣的物理意義？,波的圖象表示介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻偏離各自平衡位置的情況。,從波的圖象上可獲取哪些物理信息？,a、可以直接看出在該時(shí)刻沿傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移：方法是：找到圖線上各點(diǎn)的縱坐標(biāo)，則該縱坐標(biāo)的值表示的是各點(diǎn)在該時(shí)刻的位移。b、可以看出在波的傳播過(guò)程中介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅A。方法是：波動(dòng)圖線上縱坐標(biāo)最大值的絕對(duì)值就是介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振幅。,c、已知波的傳播方向，確定質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向,微平移法,根據(jù)波的傳播方向，作出經(jīng)微小時(shí)間Δt后的波形（只需將整個(gè)波形沿波的傳播方向作微小的平移），據(jù)新波形可知Δt時(shí)間后該質(zhì)點(diǎn)的新位置，從而可以確定該質(zhì)點(diǎn)此刻的振動(dòng)方向。,d、已知質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向，確定波的傳播方向,微平移法,根據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向，作出經(jīng)微小時(shí)間Δt后的波形（只需將整個(gè)波形作微小的平移），據(jù)新波形的位置確定波的傳播方向,三、波的圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別,振動(dòng)圖象,波的圖象,振動(dòng)圖象,波動(dòng)圖象,項(xiàng)目,圖象,研究對(duì)象,一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn),所有振動(dòng)質(zhì)點(diǎn),研究?jī)?nèi)容,一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律,某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律,物理意義,反映一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻的位移,反映某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移,周期性,橫軸上一段完整曲線的距離表示一個(gè)周期T,橫軸上一段完整曲線的距離表示一個(gè)波長(zhǎng)λ,運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),單個(gè)質(zhì)點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)整體：勻速直線運(yùn)動(dòng),由圖直接讀出,振幅A，波長(zhǎng)λ,振幅A，周期T,連接各位移矢量的末端所得到的平滑曲線就形成了波的圖象,波形圖象是正弦曲線或余弦曲線的波叫正弦波，也叫簡(jiǎn)諧波。,波的圖象如何畫(huà)出,簡(jiǎn)諧波,波的圖象表示介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻偏離各自平衡位置的位移。,振幅波長(zhǎng)任一點(diǎn)的位移已知波的傳播方向判斷任一點(diǎn)的振動(dòng)方向已知質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向,圖象的物理意義,從圖象上獲取的物理信息及圖象的應(yīng)用,,振動(dòng)圖象描述同一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移波動(dòng)圖象描述不同質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的位移,振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的區(qū)別,1．如圖所示，一列機(jī)械波沿x軸傳播，波速為16m/s，某時(shí)刻的圖象如圖，由圖象可知（）,D,A．這列波波長(zhǎng)為16mB．這列波傳播8m需2s時(shí)間C．x=4m處質(zhì)點(diǎn)的振幅為0D．x=6m處質(zhì)點(diǎn)將向y軸正方向運(yùn)動(dòng),,2.如圖所示為一列向右傳播的簡(jiǎn)諧波的波形圖，求：圖中A、B、C、D、E各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況,A.振動(dòng)向下B.振動(dòng)向上C.振動(dòng)向上D.振動(dòng)向下E.振動(dòng)向下,3.如圖所示為一列向右傳播的簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖試求出波形圖上A、B、C、D四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向,如果這列波是向左傳播的，則這四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向又如何？,4.如圖所示為簡(jiǎn)諧波在某一時(shí)刻的波形圖，已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A正向上運(yùn)動(dòng)，由此可斷定（）,,,,A.向右傳播，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)B正向上運(yùn)動(dòng)B.向右傳播，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)C正向下運(yùn)動(dòng)C.向左傳播，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)D正向上運(yùn)動(dòng)D.向左傳播，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)E正向下運(yùn)動(dòng),C,,5.一列波沿水平方向傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示，則圖中a、b、c、d四點(diǎn)在此時(shí)刻具有相同運(yùn)動(dòng)方向的是（）A．a(chǎn)和cB．b和cC．a(chǎn)和dD．b和d,BC,6.根據(jù)圖所列的兩圖形，分別判斷它們屬于何種圖形()A.甲是振動(dòng)圖形，乙是波動(dòng)圖形B.甲是波動(dòng)圖形，乙是振動(dòng)圖形C.都是波動(dòng)圖形D.都是振動(dòng)圖形,B,甲,乙,7.一列橫波沿繩子向右傳播，某時(shí)刻繩子形成如圖所示的凹、凸形狀，對(duì)此時(shí)繩上A、B、C、D、E五個(gè)質(zhì)點(diǎn)（）A．它們的振幅相同B．其中D和E的速度方向相同C．其中A和C的速度方向相同D．從此時(shí)算起，B比C先回到平衡位置,,A,ABC,