高中物理122《波的圖象》課件(新人教版選修3-4)

1、波的圖象教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)： 1.理解波的圖象的意義，知道什么是簡(jiǎn)諧波； 2.能據(jù)波的圖象判斷各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向； 3.能夠由某一時(shí)刻波的圖象畫(huà)出任一時(shí)刻波的圖象. 技能目標(biāo)：技能目標(biāo)： 培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)對(duì)比，掌握新知識(shí)的能力. 教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)： 1.理解波的圖象的意義. 2.能用波的圖象解決一些實(shí)際問(wèn)題. 教學(xué)難點(diǎn)：教學(xué)難點(diǎn)： 據(jù)波的圖象如何解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題. 教學(xué)方法：教學(xué)方法： 講練法、歸納類比法復(fù)習(xí)提問(wèn)：復(fù)習(xí)提問(wèn)： 1 1：產(chǎn)生機(jī)械波的條件是什么？：產(chǎn)生機(jī)械波的條件是什么？ 2 2：機(jī)械波傳播的實(shí)質(zhì)是什么？：機(jī)械波傳播的實(shí)質(zhì)是什么？ 3 3：機(jī)械波分哪二種？各有什么

2、：機(jī)械波分哪二種？各有什么特點(diǎn)？特點(diǎn)？ 我們可以用照象機(jī)把波的形狀攝下我們可以用照象機(jī)把波的形狀攝下來(lái)，就是按下來(lái)，就是按下快門瞬間快門瞬間各個(gè)質(zhì)點(diǎn)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)離開(kāi)各自平衡位置各自平衡位置時(shí)的情形。我們就把這時(shí)的情形。我們就把這些質(zhì)點(diǎn)連成曲線，就是該時(shí)刻的波的些質(zhì)點(diǎn)連成曲線，就是該時(shí)刻的波的圖象。圖象。橫波動(dòng)畫(huà)展示Y位移位移一、波動(dòng)情況的圖象表示法一、波動(dòng)情況的圖象表示法1.1.用橫坐標(biāo)表示在波用橫坐標(biāo)表示在波傳播方向上傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置平衡位置2.2.用縱坐標(biāo)表示用縱坐標(biāo)表示某時(shí)刻某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移位移X平衡位置平衡位置正方向負(fù)方向Y位移X平衡

3、位置O振動(dòng)圖象的畫(huà)法 波的圖象是在波的傳播方向上，介質(zhì)中各振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)波的圖象是在波的傳播方向上，介質(zhì)中各振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的波形圖簡(jiǎn)稱波形刻的波形圖簡(jiǎn)稱波形（1 1）如果波的圖象是正弦曲線，這樣的波叫做正弦波，也叫）如果波的圖象是正弦曲線，這樣的波叫做正弦波，也叫簡(jiǎn)諧波簡(jiǎn)諧波（2 2）介質(zhì)中有正弦波傳播時(shí)，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)在做簡(jiǎn)諧振動(dòng)）介質(zhì)中有正弦波傳播時(shí)，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)在做簡(jiǎn)諧振動(dòng)（3 3）簡(jiǎn)諧波是一種最基本、最簡(jiǎn)單的波）簡(jiǎn)諧波是一種最基本、最簡(jiǎn)單的波. .二、波的圖象的物理意義二、波的圖象的物理意義1.波的圖象的物理意義：波的圖象的物理意義： 反映反映各個(gè)質(zhì)點(diǎn)各個(gè)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻某一時(shí)刻偏離平衡位

4、置的偏離平衡位置的位移位移由波的圖象的畫(huà)法可以知道：由波的圖象的畫(huà)法可以知道： 對(duì)對(duì)橫波橫波而言圖象反映了某時(shí)刻介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在空間而言圖象反映了某時(shí)刻介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在空間的實(shí)際分布情況。的實(shí)際分布情況。2.振動(dòng)圖象的物理意義：振動(dòng)圖象的物理意義： 反映反映某個(gè)質(zhì)點(diǎn)某個(gè)質(zhì)點(diǎn)不同時(shí)刻不同時(shí)刻偏離平衡位置的偏離平衡位置的位移位移由振動(dòng)圖象的畫(huà)法可以知道：由振動(dòng)圖象的畫(huà)法可以知道：圖象上的點(diǎn)并不表示做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在空間的實(shí)際位置。圖象上的點(diǎn)并不表示做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在空間的實(shí)際位置。三、振動(dòng)圖象與波的圖象的比較三、振動(dòng)圖象與波的圖象的比較XtOYXO振動(dòng)圖象波的圖象1.兩個(gè)圖象的縱坐標(biāo)都表示質(zhì)點(diǎn)偏離

5、平衡位置的位移兩個(gè)圖象的縱坐標(biāo)都表示質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移2.振動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示時(shí)間，振動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示時(shí)間，O點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)的平衡位置點(diǎn)為質(zhì)點(diǎn)的平衡位置 波的圖象的橫坐標(biāo)表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置波的圖象的橫坐標(biāo)表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置3.兩種圖象的形狀都是正弦或余弦曲線兩種圖象的形狀都是正弦或余弦曲線4.振動(dòng)圖象表示振動(dòng)圖象表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在在不同時(shí)刻不同時(shí)刻的位移的位移 波的圖象表示波的圖象表示多個(gè)質(zhì)點(diǎn)多個(gè)質(zhì)點(diǎn)在在某一時(shí)刻某一時(shí)刻的位移，對(duì)橫波而言則表的位移，對(duì)橫波而言則表 示多個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的空間位置分布示多個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的空間位置分布確定質(zhì)點(diǎn)確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方

6、向運(yùn)動(dòng)方向形象記憶形象記憶圖線變化圖線變化物理意義物理意義y/m x/m x/m T t/s圖線圖線研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容研究對(duì)象研究對(duì)象波動(dòng)圖象波動(dòng)圖象振動(dòng)圖象振動(dòng)圖象 單一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)單一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律一質(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)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律表示表示各質(zhì)點(diǎn)各質(zhì)點(diǎn)在在某時(shí)刻某時(shí)刻的位移的位移表示表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在在各時(shí)刻各時(shí)刻的位移的位移隨時(shí)間推移隨時(shí)間推移圖象延伸圖象延伸，但已有，但已有的圖象形狀不變的圖象形狀不變隨時(shí)間推移圖象沿傳播方向隨時(shí)間推移圖象沿傳播方向平移平移比喻為一質(zhì)點(diǎn)的比喻

7、為一質(zhì)點(diǎn)的“傳記記錄卡傳記記錄卡”比喻為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的比喻為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的“錄象帶錄象帶”比喻為無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻比喻為無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻的的“特寫鏡頭特寫鏡頭”比喻為無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻比喻為無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻拍攝的拍攝的“照片照片”根據(jù)下一時(shí)刻的位移來(lái)判斷根據(jù)下一時(shí)刻的位移來(lái)判斷根據(jù)根據(jù)“質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)原理質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)原理”來(lái)判斷來(lái)判斷四、波的圖象的應(yīng)用四、波的圖象的應(yīng)用(一一)主要題型之一：主要題型之一： 波的傳播方向波的傳播方向、質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向以及以及波形圖波形圖三者三者 知其二，而求其一。知其二，而求其一。主要方法之一：主要方法之一： 質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法YXO波的傳播方向例一例二X平衡位置平衡位

8、置Y位移位移OBACGDFEIHB A C G D F E H vI 一、描點(diǎn)法一、描點(diǎn)法主要題型之二：主要題型之二： 求波在任意時(shí)刻的波形圖求波在任意時(shí)刻的波形圖例一例二例題一：例題一： 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 試求出波形圖上試求出波形圖上A、B、C、D四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向YXO波的傳播方向ABCDVVVV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？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？返回例題二：例題二： 如圖所示為一列簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖，已知圖形如圖所示為一列簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻

9、的波形圖，已知圖形 上某點(diǎn)的振動(dòng)方向如圖所示。試求這列波的傳播方向上某點(diǎn)的振動(dòng)方向如圖所示。試求這列波的傳播方向YXOV答案：向左傳播如果這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，則波的傳播方向又如何？如果這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，則波的傳播方向又如何？返回如果已知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，則波的傳播方向又如何？如果已知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，則波的傳播方向又如何？例題一： 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 試畫(huà)出再經(jīng)過(guò)T/4、3T/4和5T/4時(shí)的波形圖YXO波的傳播方向試畫(huà)出該時(shí)刻前T/4、3T/4和5T/4時(shí)刻的波形圖返回例題二：例題二： 如圖所示為一列簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖，已知圖形如圖所示為一列簡(jiǎn)諧波在某時(shí)刻的波形圖，已知圖形 上某點(diǎn)的振動(dòng)方向如圖所示。試畫(huà)出再經(jīng)過(guò)上某點(diǎn)的振動(dòng)方向如圖所示。試畫(huà)出再經(jīng)過(guò)T/4、3T/4和和 5T/4時(shí)的波形圖時(shí)的波形圖YXOV如果已知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，則波形圖又如何？如果已知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)，則波形圖又如何？返回OYt振動(dòng)圖象的畫(huà)法振動(dòng)圖象的畫(huà)法-描點(diǎn)法描點(diǎn)法T/4T/23T/4TOYt振動(dòng)圖象的畫(huà)法振動(dòng)圖象的畫(huà)法-描點(diǎn)法描點(diǎn)法T/4T/23T/4TOYt振動(dòng)圖象的畫(huà)法振動(dòng)圖象的畫(huà)法-描點(diǎn)法描點(diǎn)法T/4T/23T/4TOYt振動(dòng)圖象的畫(huà)法振動(dòng)圖象的畫(huà)法-描點(diǎn)法描點(diǎn)法T/4T/23T/4TOYt振動(dòng)圖象的畫(huà)法振動(dòng)圖象的畫(huà)法-描點(diǎn)