機(jī)械波的圖像

關(guān)于機(jī)械波的圖像第一頁，共二十一頁，2022年，8月28日復(fù)習(xí)：從簡諧運(yùn)動圖象可以得到哪些物理量?t/sx/m5-50246⑴直接描述量：①振幅A:圖像的峰值②周期T:相鄰兩個(gè)位移為正的最大值或負(fù)的最大值之間的時(shí)間間隔。③任意時(shí)刻的位移x:對應(yīng)于圖像上某一點(diǎn)的坐標(biāo)（t，x）。⑵間接描述量:①頻率:f=1/T③速度系列：動能②位移系列：回復(fù)力、加速度、勢能

簡諧運(yùn)動的圖像直觀地反映了一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的物理過程，根據(jù)圖像可以看出質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位移。第二頁，共二十一頁，2022年，8月28日如何描述同一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移？

第三頁，共二十一頁，2022年，8月28日一、波的圖象如果可以用照象機(jī)把波的形狀攝下來，就是按下快門瞬間各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開各自平衡位置時(shí)的情形。我們就把這些質(zhì)點(diǎn)連成曲線，就是該時(shí)刻的波的圖象。第四頁，共二十一頁，2022年，8月28日Y位移1.用橫坐標(biāo)表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置和質(zhì)點(diǎn)到原點(diǎn)的距離2.用縱坐標(biāo)表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移X平衡位置正方向負(fù)方向第五頁，共二十一頁，2022年，8月28日3.在XOY坐標(biāo)平面上畫出某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移YXO4.波的圖象的畫法：將某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移矢量的末端用光滑的曲線連接起來。第六頁，共二十一頁，2022年，8月28日二、波的圖象的物理意義

橫波的圖象就反映了某時(shí)刻介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在空間的實(shí)際分布情況。反映某時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。反映了各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移隨其平衡位置到原點(diǎn)距離變化的函數(shù)關(guān)系。第七頁，共二十一頁，2022年，8月28日三．從波的圖象上可獲得哪些信息⑴直接描述量：①振幅A:圖像的峰值.②波長λ:相鄰兩個(gè)波峰或波谷之間的距離.x/my/cm5-50246③各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移x:對應(yīng)于圖像上某一點(diǎn)的坐標(biāo)（y，x）．通過波的圖像還能間接描述哪些物理量呢？另外要掌握的物理量：周期T、波速V、平率fT、V、λ間的關(guān)系：λ第八頁，共二十一頁，2022年，8月28日四、波的圖象的應(yīng)用1.

波的傳播方向、波的圖像和質(zhì)點(diǎn)的振動方向之間的關(guān)系。x/my/cm5-50246．P思考：如果已知P點(diǎn)的振動方向向下，判斷波的傳播方向。方法（1）：帶動法（特殊點(diǎn)法）第九頁，共二十一頁，2022年，8月28日方法⑵微平移法:做出經(jīng)微小時(shí)間后的波形,就知道了各質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過Δt時(shí)間達(dá)到的位置,運(yùn)動方向就可確定。YXOv思考：如果已知P點(diǎn)的振動方向向下，判斷波的傳播方向．P第十頁，共二十一頁，2022年，8月28日方法⑶上下坡法:

“上坡下，下坡上”YXOv下坡上上坡下上坡下思考：如果已知P點(diǎn)的振動方向向下，判斷波的傳播方向．P第十一頁，共二十一頁，2022年，8月28日例1.圖所示為一列向右傳播的簡諧波在某時(shí)刻的波形圖試求出波形圖上A、B、C、D四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動方向.YXOABCDVVVV思考：如果這列波是向左傳播的，則這四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動方向又如何？v題型1.已知波的傳播方向和波形圖判斷質(zhì)點(diǎn)的振動方向。第十二頁，共二十一頁，2022年，8月28日例2.如圖所示為一列簡諧波在某時(shí)刻的波形圖，已知圖形上某點(diǎn)的振動方向如圖所示。試求這列波的傳播方向.YXOV思考1.如果這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動方向向上，則波的傳播方向又如何？2.如果已知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動，則波的傳播方向又如何？題型2.已知波形和質(zhì)點(diǎn)的振動方向判斷波的傳播方向。v第十三頁，共二十一頁，2022年，8月28日先找出兩點(diǎn)（平衡位置和波峰及波谷特殊點(diǎn)）并確定其運(yùn)動方向；然后確定經(jīng)△t時(shí)間內(nèi)這兩點(diǎn)所達(dá)到的位置；最后按正弦規(guī)律畫出新的波形。⑴特殊點(diǎn)法x/my/m01234v畫出再經(jīng)t=T/4時(shí)的波形圖．P．P′．Q．Q′2.求波在任意時(shí)刻的波形圖第十四頁，共二十一頁，2022年，8月28日⑵圖象平移法經(jīng)過時(shí)間，波在傳播方向移動的距離,因此，把圖象沿傳播方向平移即得到相對應(yīng)的圖象.x/my/m01234v機(jī)械波的振動狀態(tài)和波形以波速勻速傳播。2.求波在任意時(shí)刻的波形圖第十五頁，共二十一頁，2022年，8月28日五．從波的圖象上可獲得哪些信息

⑴直接描述量：①振幅A:圖像的峰值.②波長λ:相鄰兩個(gè)波峰或波谷之間的距離.x/my/cm5-50246③各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移x:對應(yīng)于圖像上某一點(diǎn)的坐標(biāo)（y，x）．⑵間接描述量①已知波的傳播方向可求各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動方向。反之亦然。④經(jīng)過一段時(shí)間后的波形圖③質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)通過的路程和位移。②可判斷質(zhì)點(diǎn)的位移、速度、加速度的大小和方向。第十六頁，共二十一頁，2022年，8月28日六．波的圖象的特點(diǎn)

1.各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動的最大位移都相同2.波的圖像的重復(fù)性，相隔時(shí)間為周期整數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻的波形相同3.波的傳播方向的雙向性第十七頁，共二十一頁，2022年，8月28日確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向形象記憶圖線變化物理意義y/m

λx/mx/mTt/s圖線研究內(nèi)容研究對象波動圖象振動圖象

單一振動質(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)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律表示各質(zhì)點(diǎn)在某時(shí)刻的位移表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移隨時(shí)間推移圖象延伸，但已有的圖象形狀不變隨時(shí)間推移圖象沿傳播方向平移①比喻為一質(zhì)點(diǎn)的“傳記記錄卡”②比喻為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的“錄象帶”①比喻為無數(shù)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻的“特寫鏡頭”②比喻為無數(shù)質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻拍攝的“照片”根據(jù)下一時(shí)刻的位移來判斷根據(jù)“質(zhì)點(diǎn)帶動原理”來判斷第十八頁，共二十一頁，2022年，8月28日七、波的圖象與振動圖象的異同⑴橫軸坐標(biāo)的意義不同：波的圖象中橫軸表示各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置到原點(diǎn)的距離；振動圖象中橫軸表示該質(zhì)點(diǎn)振動的時(shí)間．1.相同點(diǎn)兩者都是按正弦或余弦規(guī)律變化的曲線,振動圖像和波的圖像中的縱坐標(biāo)均表示質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移,縱坐標(biāo)的最大值均表示質(zhì)點(diǎn)的振幅.⑵物理意義不同：波動圖像表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移；振動圖象描述的是某一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻離開平衡位置的位移．⑶最大值間距的含義不同：波的圖像中相鄰的最大值之間的間隔等于波長；振動圖像中相鄰的最大值之間的間隔等于周期。2.不同點(diǎn)第十九頁，共二十一頁，2022年，8月28日例3.一列波振幅是2cm，頻率是4Hz的簡諧橫波，以32cm/s的速度沿圖中x軸正方向傳播，在某時(shí)刻x坐標(biāo)為－7cm處的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)正