振动图像和波动图像

学大教育个性化教学辅导教案学科: 物理任课教师：黄启琢授课时间：年月日( 星期)姓名年级性别总课时____第___课教学目标1、深刻理解振动图像意义与特征2、深刻理解波动图像意义与特征3、理解与掌握振动图像与波动图像得区别与联系难点重点理解与掌握振动图像与波动图像得区别与联系课堂教学过程课前检查作业完成情况：优□良□中□差□建议__________________________________________过程1．振动图象与波得图象振动图象与波得图象从图形上瞧好象没有什么区别，但实际上它们有本质得区别。

（1）物理意义不同：振动图象表示同一质点在不同时刻得位移；波得图象表示介质中得各个质点在同一时刻得位移。

（2）图象得横坐标得单位不同：振动图象得横坐标表示时间；波得图象得横坐标表示距离。

（3）从振动图象上可以读出振幅与周期；从波得图象上可以读出振幅与波长。

简谐振动图象与简谐横波图象得列表比较：简谐振动简谐横波图象坐标横坐标时间介质中各质点得平衡位置纵坐标质点得振动位移各质点在同一时刻得振动位移研究对象一个质点介质中得大量质点物理意义一个质点．．．．在不同时刻得振动位移介质中各质点．．．在同一时刻得振动位移随时间得变化原有图形不变，图线随时间而延伸原有波形沿波得传播方向平移运动情况质点做简谐运动波在介质中匀速传播；介质中各质点做简谐振动2．描述波得物理量——波速、周期、波长：（1）波速v：运动状态或波形在介质中传播得速率；同一种波得波速由介质决定。

注：在横波中，某一波峰（波谷）在单位时间内传播得距离等于波速。

（2）周期T：即质点得振动周期；由波源决定。

（3）波长λ：在波动中，振动位移总就是相同得两个相邻质点间得距离。

yxyx7．波动图象得应用：（1）从图象上直接读出振幅、波长、任一质点在该时刻得振动位移。

（2）波动方向<==>振动方向。

方法：选择对应得半周，再由波动方向与振动方向“头头相对、尾尾相对”来判断。

如图：【例3】如图就是一列沿x轴正方向传播得机械波在某时刻得波形图。

由图可知：这列波得振幅为5cm，波长为4m 。

此时刻P点得位移为2、5cm，速度方向为沿y轴正方向，加速度方向沿y轴负方向；Q点得位移为－5cm，速度为0 ，加速度方向沿y轴正方向。

【例4】如图就是一列波在t1=0时刻得波形，波得传播速度为2m/s，若传播方向沿x轴负向，则从t1=0到t2=2、5s得时间内，质点M通过得路程为______，位移为_____。

解析：由图：波长λ=0、4m，又波速v=2m/s，可得：周期T=0、2s，所以质点M振动了12、5T。

对于简谐振动，质点振动1T，通过得路程总就是4A；振动0、5T，通过得路程总就是2A。

所以，质点M通过得路程12×4A+2A=250cm=2、5m。

质点M振动12、5T时仍在平衡位置。

所以位移为0。

【例5】在波得传播方向上，距离一定得P与Q点之间只有一个波谷得四种情况，如图A、B、C、D所示。

已知这四列波在同一种介质中均向右传播，则质点P能首先达到波谷得就是（）解析：四列波在同一种介质中传播，则波速v应相同。

由T=λ/v得：T D>T A=T B>T C；再结合波动方向与振动方向得关系得：C图中得P点首先达到波谷。

（3）两个时刻得波形问题：设质点得振动时间（波得传播时间）为t，波传播得距离为x。

则：t=nT+△t即有x=nλ+△x（△x=v△t）且质点振动nT（波传播nλ）时，波形不变。

①根据某时刻得波形，画另一时刻得波形。

方法1：波形平移法：当波传播距离x=nλ+△x时，波形平移△x即可。

方法2：特殊质点振动法：当波传播时间t=nT+△t时，根据振动方向判断相邻特殊点（峰点，谷点，平衡点）振动△t后得位置进而确定波形。

50、2 0、4x/my/cmM45y/cmQ0 x/mP②根据两时刻得波形，求某些物理量（周期、波速、传播方向等）【例6】如图就是一列向右传播得简谐横波在某时刻得波形图。

已知波速v=0、5m/s，画出该时刻7s前及7s后得瞬时波形图。

解析：λ=2m，v=0、5m/s，T =v=4 s、所以⑴波在7s内传播得距离为x=vt=3、5m=143λ⑵质点振动时间为143T。

方法1 波形平移法：现有波形向右平移43λ可得7s后得波形；现有波形向左平移43λ可得7s前得波形。

由上得到图中7s后得瞬时波形图（粗实线）与7s前得瞬时波形图（虚线）。

方法2 特殊质点振动法：根据波动方向与振动方向得关系，确定两个特殊点（如平衡点与峰点）在3T/4前与3T/4后得位置进而确定波形。

请读者试着自行分析画出波形。

【例7】一列波在介质中向某一方向传播，如图就是此波在某一时刻得波形图，且此时振动还只发生在M、N之间，并知此波得周期为T，Q质点速度方向在波形中就是向下得。

则：波源就是_____；P质点得起振方向为_________；从波源起振开始计时时．．．．．．．．．．，P点已经振动得时间为______。

解析：由Q点得振动方向可知波向左传播，N就是波源。

由M点得起振方向（向上）得P质点得起振方向向上。

振动从N点传播到M点需要1T，传播到P点需要3T/4，所以质点P已经振动得时间为T/4、【例8】如图就是一列向右传播得简谐横波在t=0时刻（开始计时．．．．）得波形图，已知在t=1s时，B 点第三次达到波峰（在1s内B点有三次达到波峰）。

则：①周期为________ ②波速为______；③D点起振得方向为_________；④在t=____s时刻，此波传到D点；在t=____s与t=___s时D点分别首次达到波峰与波谷；在t=____s与t=___s时D点分别第二次达到波峰与波谷。

解析：①B点从t=0时刻开始在经过t=2、5T=1s第三次达到波峰，故周期T=0、4s、0 x/my1 2 x/my②由v=λ/T=10m/s、③D点得起振方向与介质中各质点得起振方向相同。

在图示时刻，C点恰好开始起振，由波动方向可知C点起振方向向下。

所以，D点起振方向也就是向下。

④从图示状态开始计时：此波传到D点需要得时间等于波从C点传播到D需要得时间，即：t=（45－4）/10=4、1s；D点首次达到波峰得时间等于A质点得振动状态传到D点需要得时间，即：t=（45－1）/10=4、4s；D点首次达到波谷得时间等于B质点得振动状态传到D点需要得时间，即：t=（45－3）/10=4、2s；D点第二次达到波峰得时间等于D点首次达到波峰得时间再加上一个周期，即：t=4、4 s+0、4s=4、8 s、D点第二次达到波谷得时间等于D点首次达到波峰得时间再加上一个周期，即：t=4、2s+0、4s=4、6s、【例9】已知在t1时刻简谐横波得波形如图中实线所示；在时刻t2该波得波形如图中虚线所示。

t2-t1 = 0、02s。

求：（1）该波可能得传播速度。

（2）若已知T< t2-t1<2T，且图中P质点在t1时刻得瞬时速度方向向上，求可能得波速。

（3）若0、01s<T<0、02s，且从t1时刻起，图中Q质点比R质点先回到平衡位置，求可能得波速。

解析：（1）如果这列简谐横波就是向右传播得，在t2-t1内波形向右匀速传播了λ⎪⎭⎫⎝⎛+31n，所以波速()1231ttnv-÷⎪⎭⎫⎝⎛+=λ=100（3n+1）m/s （n=0，1，2，…）；同理可得若该波就是向左传播得，可能得波速v=100（3n+2）m/s （n=0，1，2，…）（2）P质点速度向上，说明波向左传播，T<t2-t1<2T，说明这段时间内波只可能就是向左传播了5/3个波长，所以速度就是唯一得：v=500m/s（3）“Q比R先回到平衡位置”，说明波只能就是向右传播得，而0、01s<T<0、02s，也就就是T<0、02s<2T，所以这段时间内波只可能向右传播了4/3个波长，解也就是唯一得：v=400m/s 课堂检测听课及知识掌握情况反馈_________________________________________________________。

测试题(累计不超过20分钟)_____道；成绩______；教学需:加快□;保持□;放慢□;增加内容□课后巩固作业_____题; 巩固复习____________________ ; 预习布置_____________________签字教学组长签字：学习管理师:教师课后赏识评价老师最欣赏得地方：老师想知道得事情：老师得建议：。