物理新導(dǎo)學(xué)筆記選修十二3省名師優(yōu)質(zhì)課獲獎(jiǎng)?wù)n件市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

2波圖象第十二章

機(jī)械波第1頁(yè)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道圖象中縱、橫坐標(biāo)表示物理量，了解波圖象物理意義.2.依據(jù)某一時(shí)刻波圖象和波傳輸方向，能指出圖象中各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻振動(dòng)方向.3.了解波圖象和振動(dòng)圖象區(qū)分.第2頁(yè)內(nèi)容索引重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn)達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢測(cè)評(píng)價(jià)達(dá)標(biāo)過(guò)關(guān)自主預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)新知扎實(shí)基礎(chǔ)第3頁(yè)自主預(yù)習(xí)第4頁(yè)一、波圖象畫法1.建立坐標(biāo)系用橫坐標(biāo)x表示在波傳輸方向上各質(zhì)點(diǎn)

，縱坐標(biāo)y表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)

.2.描點(diǎn)把平衡位置位于x1，x2，x3，…質(zhì)點(diǎn)位移y1，y2，y3，…，畫在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，得到一系列坐標(biāo)為(

)，(

)，(

)，…點(diǎn).3.連線用一條

線把各點(diǎn)連接起來(lái)就是這時(shí)

，有時(shí)也稱_____

，簡(jiǎn)稱

.平衡位置偏離平衡位置位移x1，y1x2，y2x3，y3平滑波圖象波形圖波形第5頁(yè)二、正弦波假如波形是正弦曲線，這么波叫做

，也叫

.三、波形圖與振動(dòng)圖象1.波形圖表示介質(zhì)中“各個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在

位移.2.振動(dòng)圖象表示介質(zhì)中“某一質(zhì)點(diǎn)”在

位移.某一時(shí)刻各個(gè)時(shí)刻正弦波簡(jiǎn)諧波第6頁(yè)1.判斷以下說(shuō)法正誤.(1)波圖象反應(yīng)是某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)位移情況.(

)(2)從波圖象能夠知道各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)振幅.(

)(3)在不一樣時(shí)刻波圖象有可能完全相同.(

)(4)振動(dòng)圖象圖線實(shí)質(zhì)是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)過(guò)路徑形狀，波圖象其圖線實(shí)質(zhì)是某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)連線形狀.(

)[即學(xué)即用]√√×答案√第7頁(yè)2.一列沿x軸正方向傳輸橫波在某一時(shí)刻波形圖如圖1所表示，由圖可知質(zhì)點(diǎn)振幅A＝____cm，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)方向向____，加速度方向向____，且速度在______(填“增大”“減小”或“不變”)，加速度在_______.(填“增大”“減小”或“不變”)答案圖1增大10上下減小第8頁(yè)重點(diǎn)探究第9頁(yè)一、波圖象1.對(duì)波圖象了解(1)波圖象是某一時(shí)刻介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況“定格”.能夠?qū)⒉▓D象比喻為某一時(shí)刻對(duì)全部質(zhì)點(diǎn)拍攝下“集體照”.(2)簡(jiǎn)諧波圖象是正(余)弦曲線，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).第10頁(yè)2.由波圖象取得三點(diǎn)信息(1)能夠直接看出在該時(shí)刻沿傳輸方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)位移.(2)能夠直接看出在波傳輸過(guò)程中各質(zhì)點(diǎn)振幅A及波長(zhǎng).(3)若已知該波傳輸方向，能夠確定各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向；或已知某質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向，能夠確定該波傳輸方向.3.波圖象周期性質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移做周期性改變，即波圖象也做周期性改變，經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，波圖象復(fù)原一次.4.波傳輸方向雙向性假如只知道波沿x軸傳輸，則有可能沿x軸正向或x軸負(fù)向傳輸.第11頁(yè)例1

(多項(xiàng)選擇)如圖2所表示為一列沿x軸正方向傳輸簡(jiǎn)諧橫波在某個(gè)時(shí)刻波形圖，由圖象可知

A.質(zhì)點(diǎn)b此時(shí)位移為零B.質(zhì)點(diǎn)b此時(shí)向－y方向運(yùn)動(dòng)C.質(zhì)點(diǎn)d振幅是2cmD.質(zhì)點(diǎn)a再經(jīng)過(guò)

經(jīng)過(guò)旅程是4cm，

偏離平衡位置位移是4cm圖2解析答案√√第12頁(yè)解析由題目中波形圖知，質(zhì)點(diǎn)b在平衡位置，所以此時(shí)其位移為零，選項(xiàng)A正確；因波沿x軸正方向傳輸，波源在左側(cè)，由質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳輸方向關(guān)系可知質(zhì)點(diǎn)b此時(shí)向＋y方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；簡(jiǎn)諧波在傳輸過(guò)程中，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)振幅相同，所以質(zhì)點(diǎn)d振幅是2cm，選項(xiàng)C正確；再經(jīng)過(guò)

時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)a將運(yùn)動(dòng)到負(fù)向最大位移處，偏離平衡位置位移是－2cm，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.第13頁(yè)二、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳輸方向關(guān)系[導(dǎo)學(xué)探究]答案圖3圖3是一列向右傳輸機(jī)械波圖象，請(qǐng)?jiān)趫D上標(biāo)出各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向.答案第14頁(yè)[知識(shí)深化]已知波傳輸方向判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向方法1.質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法由波形成原理可知，后振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)先振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，若已知波傳輸方向而判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向時(shí)，可在波源一側(cè)找與該質(zhì)點(diǎn)距離較近前一質(zhì)點(diǎn)，假如前一質(zhì)點(diǎn)在該質(zhì)點(diǎn)下方，則該質(zhì)點(diǎn)將向下運(yùn)動(dòng)，不然該質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng).第15頁(yè)2.上下坡法如圖4所表示，沿波傳輸方向，“上坡”質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，如D、E、F；“下坡”質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，如A、B、C.圖4第16頁(yè)3.微平移法原理：波向前傳輸，波形也向前平移.方法：作出經(jīng)微小時(shí)間Δt后波形，就知道了各質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)Δt時(shí)間抵達(dá)位置，此刻質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向也就知道了.如圖5.圖5第17頁(yè)例2簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻波形圖如圖6所表示.由此可知：(1)若質(zhì)點(diǎn)a向下運(yùn)動(dòng)，則波向什么方向傳輸？解析若質(zhì)點(diǎn)a向下運(yùn)動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)a處于“上坡”，故波向左傳輸；解析答案圖6答案向左(2)若質(zhì)點(diǎn)b向上運(yùn)動(dòng)，則波向什么方向傳輸？答案向右解析若質(zhì)點(diǎn)b向上運(yùn)動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)b處于“下坡”，故波向右傳輸；第18頁(yè)(3)若波從右向左傳輸，則質(zhì)點(diǎn)c向什么方向運(yùn)動(dòng)？解析若波從右向左傳輸，則質(zhì)點(diǎn)c處于“下坡”，故質(zhì)點(diǎn)c振動(dòng)方向向上.解析答案答案向上第19頁(yè)三、振動(dòng)圖象和波圖象比較如圖7為某一列波在某時(shí)刻波圖象和某質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象，兩圖象橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別表示什么意義？?jī)蓤D線物理意義分別是怎樣？[導(dǎo)學(xué)探究]圖7答案波圖象橫坐標(biāo)表示各質(zhì)點(diǎn)平衡位置，縱坐標(biāo)表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置位移；而振動(dòng)圖象橫坐標(biāo)表示某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間，縱坐標(biāo)表示該質(zhì)點(diǎn)在不一樣時(shí)刻離開平衡位置位移.波圖象表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)位移；振動(dòng)圖象表示質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間改變規(guī)律.答案第20頁(yè)振動(dòng)圖象和波圖象比較[知識(shí)深化]

振動(dòng)圖象波圖象圖象坐標(biāo)橫坐標(biāo)時(shí)間波線上各質(zhì)點(diǎn)平衡位置縱坐標(biāo)某一質(zhì)點(diǎn)在不一樣時(shí)刻振動(dòng)位移各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻振動(dòng)位移研究對(duì)象一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿波傳輸方向上各質(zhì)點(diǎn)物理意義一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不一樣時(shí)刻振動(dòng)位移介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻振動(dòng)位移第21頁(yè)例3

(多項(xiàng)選擇)依據(jù)圖8甲、乙所表示，分別判斷以下說(shuō)法正確是

A.甲是振動(dòng)圖象，乙是波動(dòng)圖象B.甲是波動(dòng)圖象，乙是振動(dòng)圖象C.甲中A質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，乙中B時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)D.甲中A質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，乙中B時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)解析答案√√圖8第22頁(yè)解析波動(dòng)圖象橫坐標(biāo)為波傳輸方向上各質(zhì)點(diǎn)平衡位置，振動(dòng)圖象橫坐標(biāo)為時(shí)間，故A錯(cuò)，B對(duì)；甲中A質(zhì)點(diǎn)被其左側(cè)質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)向上振動(dòng)，乙中B時(shí)刻后位移由零變?yōu)樨?fù)值，故向下振動(dòng)，所以C錯(cuò)，D對(duì).第23頁(yè)兩種圖象比較1.波圖象與振動(dòng)圖象外形上很相同，區(qū)分它們時(shí)要看圖象橫坐標(biāo)是時(shí)間t還是位移x.2.簡(jiǎn)諧波中全部質(zhì)點(diǎn)都做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它們振幅、周期均相同.3.判斷波圖象中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向可依據(jù)帶動(dòng)法、上下坡法、微平移法；判斷振動(dòng)圖象中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向依據(jù)質(zhì)點(diǎn)下一時(shí)刻位置.總結(jié)提升第24頁(yè)例4

(多項(xiàng)選擇)一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻波形圖如圖9(a)所表示，圖(b)表示該波傳輸介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)今后一段時(shí)間內(nèi)振動(dòng)圖象，則

解析答案圖9A.若波沿x軸正方向傳輸，(b)圖應(yīng)為a點(diǎn)振動(dòng)圖象B.若波沿x軸正方向傳輸，(b)圖應(yīng)為b點(diǎn)振動(dòng)圖象C.若波沿x軸負(fù)方向傳輸，(b)圖應(yīng)為c點(diǎn)振動(dòng)圖象D.若波沿x軸負(fù)方向傳輸，(b)圖應(yīng)為d點(diǎn)振動(dòng)圖象√√第25頁(yè)解析在題圖(b)振動(dòng)圖象中，t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)在平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，由(a)圖象可知若波沿x軸正方向傳輸，b點(diǎn)速度方向沿y軸正方向，d點(diǎn)速度方向沿y軸負(fù)方向；若波沿x軸負(fù)方向傳輸，b點(diǎn)速度方向沿y軸負(fù)方向，d點(diǎn)速度方向沿y軸正方向，B、D正確.第26頁(yè)達(dá)標(biāo)檢測(cè)第27頁(yè)1.(波圖象了解)(多項(xiàng)選擇)如圖10所表示為一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻波形圖，傳輸方向向左，則此時(shí)刻有

A.各質(zhì)點(diǎn)位移都為5cmB.x＝2m處質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸正方向C.x＝4m處質(zhì)點(diǎn)加速度方向?yàn)檎较駾.x＝8m處質(zhì)點(diǎn)速度為正最大值答案√1234解析√圖10第28頁(yè)解析從波圖象能夠看出，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；依據(jù)波傳輸方向和波圖象能夠得出，此時(shí)刻x＝2m處質(zhì)點(diǎn)速度方向沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；x＝4m處質(zhì)點(diǎn)此時(shí)處于負(fù)向最大位移處，加速度方向?yàn)檎?，選項(xiàng)C正確；x＝8m處質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置，速度方向沿y軸正方向，所以速度為正最大值，選項(xiàng)D正確.1234第29頁(yè)2.(質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳輸方向關(guān)系)(多項(xiàng)選擇)簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻波形圖線如圖11所表示，由此圖可知

A.若質(zhì)點(diǎn)a向下運(yùn)動(dòng)，則波是從左向右傳輸B.若質(zhì)點(diǎn)b向上運(yùn)動(dòng)，則波是從左向右傳輸C.若波從右向左傳輸，則質(zhì)點(diǎn)c向下運(yùn)動(dòng)D.若波從右向左傳輸，則質(zhì)點(diǎn)d向上運(yùn)動(dòng)答案1234√圖11√第30頁(yè)3.(振動(dòng)圖象和波圖象比較)一列橫波沿x軸正向傳輸，a、b、c、d為介質(zhì)中沿波傳輸方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)平衡位置.某時(shí)刻波形如圖12甲所表示，今后，若經(jīng)過(guò)

周期開始計(jì)時(shí)，則如圖乙所表示描述可能是

A.a處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象B.b處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象C.c處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象D.d處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象√圖12解析經(jīng)

T，a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到波谷，c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到波峰，b質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到平衡位置且向下振動(dòng)，d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)到平衡位置且向上振動(dòng)，故B項(xiàng)正確，A、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤.答案1234解析第31頁(yè)4.(振動(dòng)圖象和波圖象比較)某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳輸，圖13甲為t＝0.75s時(shí)波形圖，圖乙為P點(diǎn)振動(dòng)圖象.那么以下說(shuō)法正確是

A.質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)方向總相同B.該波沿x軸正方向傳輸C.在0.5s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P向右運(yùn)動(dòng)了1mD.t＝1.0s時(shí)，質(zhì)