波的图象 课件

二、波的图象的应用
4．介质中质点的振动方向与波的传播方向的关系.
(1)已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。 (2)已知某质点的振动方向也可确定波的传播方向
三、波的图象的应用
1. 波的传播方向、波的图像和质点的振动方向之间 的关系。
⑴波的成因法 前一质点依次带动后一质点延迟振动
先带后，后跟前,运动状态向后传.
x
O T/4 T/2 3T/4 T t
回顾：从简谐运动图象可以求哪些物理量 ?
⑴直接描述量：
x/m
①振幅A:图像的峰值.
5
t/s
②周期T:完整的正（余） 0
弦图形
-5
24 6
③任意时刻的位移x:对应于图像上某一点的坐标（t， x）．
⑵间接描述量 ①频率:f=1/T
②位移系列：回复力、加速度、势能 ③速度系列：动能
B
C´
v
F
G´
OA
C B´
A´
D´ E
G H´ I
F´
D
E´
X
平衡位置
H
I´
课堂练习
如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波 形图试画出再经过T/4、3T/4和5T/4时的波形图
Y
波的传播方向
T/4
O X
3T/4 试画出该时刻前T/4、3T/4和5T/4时刻的波形图
三、振动图象与波的图象的比较
Q
⑵微平移法.做出经微小时间后的波形,就知道了各 质点经过Δt时间达到的位置,运动方向就可确定.
Y
P
在波动中,处于平衡
位置的质点的运动方
v
向一个向上,一个向 下,彼此间隔;
O
曲线上波峰和波谷
X
之间的曲线上的质
点的振动方向一半
向上,一半向下,彼
此间隔.
思考：如果已知P点的振动方向向下，判断波的传 播方向．
一、波的图象
我们可以用照象机把波的形状摄下 来，就是按下快门瞬间各个质点离开 各自平衡位置时的情形。我们就把这 些质点连成曲线，就是该时刻的波的 图象。
一、波的图象
1.用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置 2.用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移
正 Y 位移
方 向
X
负
平衡位置
方
向
Y பைடு நூலகம்移
x
O T/4 T/2 3T/4 T t
振动图象的画法------描点法
x
O T/4 T/2 3T/4 T t
振动图象的画法------描点法
x
O
T/4 T/2 3T/4 T t
振动图象的画法------描点法
x
O T/4 T/2 3T/4 T t
振动图象的画法------描点法
物理意义：同一质点在不同时刻偏离平衡位置的位移。
四。求波在任意时刻的波形图
特殊点法
先找出两点（平衡位置和波峰及波谷特殊点）并确定 其运动方向；然后确定经△t时间内这两点所达到的 位置；最后按正弦规律画出新的波形。
画出再经t=T/4时的波形图
． y/m P′ v
． ． 0
P Q′
1
．2 3 4 x/m
Q
主要题型： 求波在任意时刻的波形图
描点法
Y 位移
例1.图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形 图试求出波形图上A、B、C、D四个质点的振动方向.
Y
v
V
V
V
O
B
C
DX
A V
题型2. 已知波形和质点的振动方向判断波的传播方向。
例2.如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已
知图形上某点的振动方向如图所示。试求这列波的
传播方向.
Y
v
O
V
X
思考1.如果这个质点的振动方向向上，则波的传播 方向又如何？2.如果已知这个质点做减速运动，则 波的传播方向又如何？
波的图像
复习
⑴机械波: 机械振动在介质中传播形成机械波 ⑵分类： 横波和纵波 ⑶条件： 波源和介质 ⑷特点: ①质点不随波而迁移
②波传递振动形式、能量、信息 ③各质点起振方向、周期、频率、
振幅均与波源相同
④一个周期内，波传播的距离为一个波长
⑤波源停止振动，各质点由远及近依次停止
回顾
振动图象的画法------描点法
O
X
平衡位置
3.波的图象是在波的传播方向上，介质中各振动质点在某 一时刻的波形图．简称波形
一、波的图象
4．简谐波 （1）简谐运动在介质中传播形成简谐波. （2）简谐波的图象是正弦曲线（或余弦曲线）. （3）简谐波是一种最基本、最简单的波.
y/cm
0 x/m
一、波的图象
5.物理意义
（1）波的图象表示某一时刻各个质点相对于平
衡位置的位移.
（2）波的图象（随时间）的变化情况.
y
v
1
5
0
2
4
3
x
时刻t的波形
时刻t+Δt的波形
二、波的图象的应用
1.从波的图象可以知道振幅 2.从波的图象可以知道该时刻各个质点对平衡 位置的位移 3.借助图象还可以说明各个质点的速度、加速 度在该时刻的变化情况和速度、加速度的方向
y/cm
0 x/m
研究对象
振动图象 单一振动质点
波动图象 沿波传播方向的所有质点
研究内容 一质点的位移随时间的 变化规律
x/m
某时刻所有质点的空间 分布规律 y/m
图线
0
t/s 0
x/m
物理意义 图线变化
表示一个质点在各时刻的 位移
随时间推移图象延伸， 但已有的图象形状不变
表示各质点在某时刻的位移
随时间推移图象沿传播 方向平移
⑶上下坡法。将波的图像视为蜿蜒起伏的“山坡”， 沿波的传播方向看， “上坡路段”上的各质点都向 下振动，“下坡路段”上的各质点都向上振动．简称 “上坡下，下坡上”
YP
v
下坡上
上坡下
O X
上坡下
思考：如果已知P点的振动方向向下，判断波的传播 方向．
题型1.已知波的传播方向和波形图判断质点的振动方向。
形象 记忆
比喻为一个质点的“录象带”比拍喻摄为的“无照数片质”点某一时刻
确定质点 运动方向 根据下一时刻的位移来判断 根据“质点带动原理”来判
步骤1：明确波的传播方向，确定波源方位；
步骤2：在某质点P靠近波源一方（紧挨着P点）图像上找另外
一点P′；
步骤3：若P′在P上方，则P′带动P向上运动；若P′在P下方，
则P'带动P向下运动
思考：如果已知P点 的振动方向向下，判
y/cm v
．． 5 PP′
0
．． 2 Q4′ 6
x/m
断波的传播方向．
-5
3.曲线是不是质点的运动轨迹？质点做的是什么运动？
它不是质点运动的轨迹.质点只是在平衡位置的两
侧来回做简谐运动,其轨迹是直线。而图线是正弦
或余弦曲线.
注意图像与物理过程的对应。
4.研究图像的点、线、斜、截、面的物理意义。
点：一个振动状态；线：简谐运动的物理过程
斜：斜率表示速度；截：横截距表示达到位移为零的时刻
位移系列和速度系列具有互余关系，此消彼长。
关于简谐运动的图像
1.图线的x、y轴(横、纵坐标)分别表示什么物理量？
横轴(x轴)表示时间（t）, 纵轴(y轴)表示质点 相对平衡位置位移（x）. 看图先看坐标轴(自变量和因变量）
2.图象的物理意义是什么？ 因变量随自变量变化的函数关系
质点做简谐运动时各个时刻对平衡位置的位移，随 时间变化的函数关系。 注意图像与函数解析式的对应