高二物理波的图象1
波的图象课件
点评：画波的图象时，关键仍是要能正确判断各质点的 振动方向，然后再根据所经历的时间与周期的关系确定它们 在所求时刻的位置。
谐运动
比喻 一人独舞的录像
集体舞的剧照
特别提醒： 1波的图象与振动图象外形上很相似，辨别它们时要看 图象的横坐标是时间t还是位移x。 2简谐波中的所有质点都做简谐运动，它们的振幅、周 期均相同。
二、波的传播方向和质点运动方向的判断方法 已知质点的运动方向来判断波的传播方向或已知波的传 播方向来判断质点的运动方向时，判断依据的基本规律是横 波的形成与传播的特点，常用方法有：
图象上各点的纵坐标表示各点在该时刻的位移。如上图 中M点的位移是 2cm 。
2．可以直接看出在波的传播过程中介质各点的振幅A， 即波动图象上纵坐标最大值的绝对值，如上图中波的振幅为 A＝ 4cm 。
3．可以由波的传播方向判断质点的运动方向，也可以 由质点的运动方向判断出波的传播方向。
如上图中，由波向右传播，可知点M向 上 运动，反之， 如果M向上运动，可知波向 右 传播。
(3)波的图象的重复性：相隔时间为周期整数倍的两个时 刻的波形 相同 。
(4)波的传播方向的双向性：不指定波的传播方向时，图 象中波可能向x轴正向或x轴 负向 传播。
知识点2 由波的图象可获取的信息
如果已知一列波某时刻波形如图所示，那么我们从波的 图象中可以获取的信息有以下几点：
1．可以直接看出在该时刻沿传播方向上各质点的位 移。
1．上下坡法：沿波的传播方向看，“上坡”的点向下 运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下、下坡上”(如 图所示)。
2．同侧法：在波的图象上的某一点，沿竖直方向画出 一个箭头表示质点运动方向，并设想在同一点沿水平方向画 出一个简头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线 的同侧(如图所示)。
高中物理第十二章2波的图象教材梳理教案[新人教版]选修341
![高中物理第十二章2波的图象教材梳理教案[新人教版]选修341](https://img.taocdn.com/s3/m/0fd446cd52d380eb63946d98.png)
波的图象疱丁巧解牛知识·巧学一、波的图象1.波的图象波传播时，各质点都在平衡位置周围振动，如图12-2-1所示为向右传播的横波中各质点在某时刻的位置.各质点的位移矢量用从平衡位置指向该时刻所在位置的有向线段表示.波的图象有时也称波形图，简称波形.图12-2-1误区警示虽然横波的图象形状与波在传播进程中介质中各质点某时刻的散布相似，波形中的波峰即为图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰益处于平衡位置.可是波的图象表示的是某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移情况，二者之间有明显的区别，要注意.2.横波的波形图象的成立用横坐标x表示在波的传播方向上介质中各质点的平衡位置，纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定横波中位移方向向上时为正值，位移向下时为负值.在xy平面上，画出各个质点的平衡位置x与各质点偏离平衡位置的位移y的各点（x，y），用光滑的曲线把各点连接起来就取得了横波的波形图象（如图12-2-2）.图12-2-23.纵波的图象的成立波的图象是一种数学的表示方式，只是在横波的情况下能直观地表示出波形.在纵波中，若是规定质点的位移方向向右时取正值，位移方向向左时取负值，可以一样地画出如图12-2-3所示的纵波的图象，可以看出纵波的图象与纵波的“形状”并无相同的地方.实际上，在横波中若是规定位移方向向下时取正值（一般不这样规定，但这样规定何尝不可），则作出的波的图象与横波的形状恰好相反.图12-2-3纵波的图象，图甲表示各个质点所在的平衡位置，图乙表示各个质点发生的位移，图丙表示纵波的图象，其中横坐标表示各个质点的平衡位置，纵坐标表示各个质点的位移，如x2表示质点2向右的位移，x5表示质点5向左的位移.图12-2-34.正弦波若是波的图象是正弦曲线，这样的波叫做正弦波，也叫简谐波.5.图象的特点（1）横波的图象形状与波在传播进程中介质中各质点某时刻的散布相似，波形中的波峰即为图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰益处于平衡位置.（2）波形图线是正弦或余弦曲线的波称为简谐波.简谐波是最简单的波.对于简谐波而言，各个质点振动的最大位移都相同.（3）波的图象的重复性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同.（4）波的传播方向的双向性：不指定波的传播方向时，图象中波可能向x轴正向或x轴负向传播.二、由波的图象可获取的信息若是已知一列波某时刻波形如图12-2-4所示，那么咱们从波的图象中可以获取的信息有以下几点：图12-2-41.可以直接看出在该时刻沿传播方向上各质点的位移.图线上各点的纵坐标表示的是各点在该时刻的位移.如图线上的M点的位移是2 cm. 2.可以直接看出在波的传播进程中介质各质点的振幅A，即波动图线上纵坐标最大值的绝对值，如图12-2-4中波的振幅为A=4 cm.3.可以由波的传播方向判断出质点的运动方向，也可以由质点的运动方向判断出波的传播方向.如图12-2-4中，由波向右传播，可知点M向上运动，反之，若是M向上运动，可知波向右传播.方式归纳按照波的传播方向肯定质点的振动方向（或由质点振动方向肯定波传播方向）(1)带动法：在质点P靠近波源一方周围图象上找另一点P′，P′若在下方，则P向下运动；若P′在上方，则P向上运动.(2)微平移法：按照波的传播方向，作出经微小时间Δt（Δt＜T/4）后的波形，由此可知Δt后质点的位置，按照其位置可判断出质点的振动方向.(3)口诀法：上坡“下”，下坡“上”，即沿着波的传播方向看，向上凸起时的振动方向向下，反之向上.(4)可以画出另一时刻的波形图，波由介质中的某一点传播到另一点需要必然的时间，即机械波在介质中是以必然的速度v （通常称波速）传播.在单位时间Δt 内某一波峰或波谷（密部或疏部）沿波的传播方向移动的距离等于波速.若是已知一列简谐波在t 时刻的波形图象及波的传播方向，又知波速，就可以够画出经Δt 后的波形图象.学法一得 在已知的某一时刻的波形图象，若要画出t+Δt 时刻的波形图象，则须将波的图线沿波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt，即取得t+Δt 时刻的波形图象.若要画出t-Δt 时刻的波形图象，则须将波形图线逆着波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt，即取得t-Δt 时刻的波形图象，这种方式称为平移法.辨析比较 波的图象和振动图象的比较.振动图象 波的图象 研究对象一个振动质点 沿波传播方向上若干质点 坐标 横轴表示时间，纵轴表示质点的位移横轴表示波线上各质点平衡位置，纵轴表示各质点对各自平衡位置的位移 研究内容一个质点的位移随时间变化规律 某时刻所有质点的空间分布规律 图象物理意义图象表示一个质点在各个时刻的位移 图象表示某时刻，波线上各质点的位置 图象变化 随时间延伸，图象形状不变，只是图象沿t 轴延续 随时间推移，图象整体沿波的传播方向平移一个完整正弦（余弦）图象 表示一个周期T表示一个波长λ 典题·热题知识点一 波的图象例1如图12-2-5所示是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x 轴正向传播.图12-2-5（1）该时刻A 质点运动的方向是向_____________，C 点的运动方向是向_____________，D 点的运动方向是向_____________.（2）再通过2T ，质点A 通过的路程是___________cm ，质点C 的位移是___________cm. 解析：（1）由于波沿x 轴正方向传播，所以A 点在“下坡区”，向上运动；C 点、D 点均在“上坡区”，C 、D 两点都向下运动.（2）再通过2T ，A 又回到平衡位置，所以A 通过的路程为4 cm ；C 点也回到平衡位置，其位移为0.答案：（1）上 下 下（2）4 0方式归纳 对于做简谐运动的质点其位移都是相对平衡位置而言.与起点在何处无关，这一点与运动学中的位移有所不同.例2一列横波在某时刻的波形图象如图12-2-6所示，此时质点F 的运动方向向下，则下列说法正确的是( )图12-2-6A.波水平向右传播B.质点H 与质点F 的运动方向相同C.质点C 比质点B 先回到平衡位置D.此时刻质点C 的加速度为零解析：由于质点F 要跟从和它临近的而且离波源稍近的质点运动，又知道质点F 的运动方向是向下的，则与它相邻的离波源稍近的质点的位置应在它的下方，对照图象可以判断出波源在质点F 的右方，故波是向左传播的，所以A 选项错误；与质点H 临近的而且离波源在质点I 的位置在质点H 的上方，则质点H 的运动方向是向上的，故B 选项错误；同理，可判断质点C 要向下直接回到平衡位置，而质点B 则先向上运动到最大位移后再返回平衡位置，这样质点C 要比质点B 先回到平衡位置，故C 选项正确；质点C 此时处于最大位移处，其加速度最大，D 选项错误.答案：C方式归纳 明确质点间的带动作用及F 点的振动方向，判断出波的传播方向，是解题的关键. 知识点二 波的图象的应用例3一列横波在某时刻的波形图如图12-2-7所示.若此时刻质点a 的振动方向向下，则波向什么方向传播？图12-2-7解析：取和a 点相邻的两个点b 、c ，若a 点此时刻向下振动，则b 点应是带动a 点振动的，c 点应是在a 点带动下振动的，所以b 点先振动，其次是a 、c 两点.因此，波是向左传播的. 答案：波向左传播.方式归纳 此题是考查波的传播方向与质点振动方向的关系.具体可以采用带动法或对波动图象形状转变的想象法得出答案.巧解提示 此类题目也可用平移法，画出下一时刻的波形，进行比较.知识点三 波的图象和振动图象例4一列简谐波在t=0时刻的波形图如图12-2-8（a ）所示，图（b ）表示该波传播的介质中某质点尔后一段时间内的振动图象，则( )图12-2-8A.若波沿x 轴正方向传播，（b ）图应为a 点的振动图象B.若波沿x 轴正方向传播，（b ）图应为b 点的振动图象C.若波沿x 轴正方向传播，（b ）图应为c 点的振动图象D.若波沿x 轴正方向传播，（b ）图应为d 点的振动图象解析：在图(b)的振动图象中，t=0时刻质点在平衡位置并向y 轴的正方向运动，而图(a)的波形图却表明在t=0时刻，质点b 、d 在平衡位置，而a 、c 不在平衡位置，故A 、C 选项不可能正确.若波沿x 轴正方向传播，质点b 应向上运动（逆着波的传播方向在它周围找一相邻点，此点正好在它的上方，质点b 就应跟从它向上运动），B 选项正确.若波沿x 轴正方向传播，同理可以肯定质点d 应向下运动.D 选项错.答案：B巧解提示 对振动图象中某时刻振动质点运动方向的判断也可用“上坡上，下坡下”方式判断，“上坡”与“下坡”是指沿时间看去，“上坡”区均向上振，“下坡”区均向下振. 例5图12-2-9（a ）表示一列简谐波在介质中传播时，某一质点a 的振动图象，请你在（b ）图中作出这列简谐波在t=0时刻的波形图（质点a 画在座标原点上）.图12-2-9解析：t=0时刻质点a 正处于平衡位置且沿+y 方向运动，经4T 达正向最大位移处，设x 轴正向为波动方向，由波动与振动方向关系的判断方式，得出t=0时刻的波形如图12-2-10.图12-2-10答案：如图12-2-10所示.方式归纳 解此题关键要抓住t=0时，质点a 的振动方向，这就要求同窗们熟练掌握振动图象，知道质点a 的振动方向后，又假设波传播方向为x 轴正向，按照带动法即可取得t=0时的波的图象.知识点四 由已知波形图象画出某一时刻的波形图象例6一列沿x 轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图12-2-11所示，已知波的传播速度是16 m/s.图12-2-11（1）指出这列波中质点振动的振幅是多少；（2）画出再通过 s时的波形图象.解析：由图象的含义可以直接读出各质点的振幅，利用平移法可画出再通过 s时的波形图象.答案：（1）由图象可以看出，质点振动的最大位移是10 cm，因此振幅是10 cm.（2）经 s波形沿x轴正方向移动的距离为Δx=vΔt=16×0.125 m=2 m，所以通过 s后的波形图象如图12-2-12中的虚线所示.图12-2-12方式归纳当波形曲线沿x轴正方向移动2 m后，要注意将0到2 m之间的曲线补齐，画好. 巧妙变式若要画出此时刻前 s时的波形图象，只需沿x轴负方向移动2 m即可.知识点五波形图的周期性和波传播方向的双向性例7如图12-2-13是一列简谐波某一时刻波的图象，下列说法正确的是( )图12-2-13A.波必然沿x轴正方向传播、b两个质点的振动速度方向相反C.若a点此时的速度方向沿y轴正向，那么波的传播方向是沿x轴的正方向D.若波沿x轴的负向传播，则b质点的振动速度方向沿y轴的负方向解析：x轴是表示在波传播方向上的一系列质点的平衡位置，但x轴指向不表示波的传播方向，故A选项错.按照“坡形”法：无论波向左仍是向右传播，a、b都处于不同“坡区”，即当a处于下坡路时，b为上坡路，所以二者振动速度方向相反，故B选项正确.同理可判断C选项正确，D选项错误.答案：BC误区警示波的图象问题中，由于波传播的周期性，波形图的周期性和波传播方向的双向性，常有很多问题会出现多解，部份同窗在解答时常会出现漏解现象.问题·探讨问题如何画波的图象？探讨思路：波由介质中的某一点传播到另一点需要必然的时间，即机械波在介质中是以必然的速度v（通常称波速）传播.在单位时间Δt内某一波峰或波谷（密部或疏部）沿波的传播方向移动的距离等于波速.若是已知一列简谐波在t时刻的波形图象及波的传播方向，又知波速，就可以够画出经Δt后的波形图象.具体方式是：（1）在已知的某一时刻的波形图象上将波的图象沿波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt，即取得t+Δt时刻的波形图象.（2）若要画出t-Δt时刻的波形图象，则要将波形图象逆着波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt，即取得t-Δt时刻的波形图象.这种方式称为平移法.探讨结论:沿波的传播方向移动一段距离Δx=vΔt.。
高中物理第12章机械波12.2波的图象课件新人教版选修3_4-推荐ppt版本
单击此处编辑母版标题样式
【解析】选B。因波沿x轴正方向传播,由乙图可得在 t=1s时刻,质点在平衡位置,以后质点向y轴负方向运动, 由图甲波动图线向x轴正方向传播可判断x=2m处的质点 在平衡位置,正沿y轴负方向运动,故B对,A、C、D错。
单击此处编辑母版标题样式
【解析】选C、D。由“上下坡法”确定,D点的速度方 向向上,E点速度方向向下,A点速度方向向下,C点速度 方向向上,故A、B错误;而质点B、C都向上振,都要先到 最大位移处再回到平衡位置,但C落后于B,则B比C先回 到平衡位置,故C项正确;质点的加速度方向与位移方向 相反,与传播方向无关,故D正确。
单击此处编辑母版标题样式
4.(多选)一简谐横波在x轴上传播,在 某一时刻的波形图如图所示,已知此时 质点F的运动方向向下,则 ( ) A.此波沿x轴负方向传播 B.质点D此时向下运动 C.质点B将比质点C先回到平衡位置 D.质点E的振幅为零
单击此处编辑母版标题样式
【解析】选A、B。F点向下振动,应处于上坡,故波向左 传播,得B位于下坡,D处于上坡,则B先向上运动,D先向 下运动,E点此时刻位移为零,但振幅不能为零,综合可 知A、B正确。
单击此处编辑母版标题样式
【典题过关】 【典例】(2018·杭州高二检测)一列沿x轴正方向传播 的横波在某一时刻的波形图象如图所示,已知波的传播 速率是16m/s。 (1)指出这列波中质点振动的振幅是多少。 (2)画出再经过0.125s时的波形图象。
单击此处编辑母版标题样式
【正确解答】(1)由图象可以看出,质点振动的最大位 移大小是10cm,因此振幅是10cm。(2)再经0.125s波形 沿x轴正方向移动的距离为Δ x=vΔ t=16×0.125m=2 m, 所以再经过0.125 s后的波形图象如图中的虚线所示。
2.波的图像解析
二、波的图象的应用
1、由波形和波的传播方向判断质点的振动方向 爬坡法：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” v Y
P 下坡上
O
上坡下
X
上坡下
思考：如果这列波是向左传播的，则这四个质点 的振动方向又如何？
ACD
6. 根据图所列的两图形，分别判断 它们属于何种图形( ) A
x/m
t/s
y/m
x/m
甲 乙 A.甲是振动图形，乙是波动图形 B.甲是波动图形，乙是振动图形 C.都是波动图形 D.都是振动图形
7、如图，为一简谐波t=0时刻的波形图， 试画出介质中的A质点在此后一段时间内的 振动图象。
第二节 波的图像
复习提问： 1、什么是机械波？ 2、产生机械波的条件是什么？
3、振动在介质中的传播有哪些特点？
4、机械波分哪二种？各有什么特点？
一、波的图象
1、建立坐标系：横坐标X——表示在波的传播 方向上各质点的平衡位置与振源的距离。纵坐 标Y——表示某一时刻各质点偏离平衡位置的 位移。 （位移向上时取正值，位移向下时取 负值） 位移 y
1）直接反映：振幅和波长.
2）间接反映：该时刻介质中各质点的位移、 速度、加速度的方向。
V y /m
A 0.10
a
B A
1 2 3 4 5 6 7 8
v x /m
0
x /m
0.14 0.14
y /m
0.10
0.10
0
1 2
3
4
5
6
7 8
t /s
0
1 2 3 4 5 6 7 8
波的图像(教科版)
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 P P′ 0
．． 2 Q4′ 6
x/m
断波的传播方向．
-5
Q
题型1.已知波的传播方向和波形图判断质点的振动方向。
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
经过时间 t ，波在传播方向移动的距离 xVt ,因 此，把图象沿传播方向平移 x 即得到相对应的图象.
y/m
v
0 1 2 3 4 x/m
机械波的振动状态和波形以波速匀速传播。
四．波的图象的特点
1.各个质点振动的最大位移都相同
2.波的图像的重复性，相隔时间为周 期整数倍的两个时刻的波形相同
3.波的传播方向的双向性
Y
v
V
O
Bv
v
A V
V
vV
C
v
DX
2.求波在任意时刻的波形图
⑴ 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
2.求波在任意时刻的波形图 ⑵图象平移法
③速度系列：动能
位移系列和速度系列具有互余关系，此消彼长。
简谐运动的图像直观地反映了质点做简谐运动的物 理过程，根据图像可以看出质点在任意时刻的位移。
机械波是机械振动在介质里的传播过程，从波源 开始，随着波的传播，介质中的大量质点先后开始振 动起来，虽然这些质点只在平衡位置附近做重复波源 的振动。但由于它们振动步调不一致，所以，在某一 时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。
高中物理知识点总结：波的性质与波的图像、波的现象与声波
一. 教学内容：1. 波的性质与波的图像2. 波的现象与声波【要点扫描】波的性质与波的图像（一）机械波1、定义：机械振动在介质中传播就形成机械波．2、产生条件：（1）有做机械振动的物体作为波源．（2）有能传播机械振动的介质．3、分类：①横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直．凸起部分叫波峰，凹下部分叫波谷②纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一直线上．质点分布密的叫密部，疏的部分叫疏部，液体和气体不能传播横波。
4. 机械波的传播过程（1）机械波传播的是振动形式和能量．质点只在各自的平衡位置附近做振动，并不随波迁移．后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。
（2）介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同．（3）由波源向远处的各质点都依次重复波源的振动．（二）描述机械波的物理量1. 波长λ：两个相邻的，在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长．在横波中，两个相邻的波峰或相邻的波谷之间的距离．在纵波中两相邻的密部（或疏部）中央间的距离，振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长2. 周期与频率．波的频率由振源决定，在任何介质中传播波的频率不变。
波从一种介质进入另一种介质时，唯一不变的是频率（或周期），波速与波长都发生变化．3. 波速：单位时间内波向外传播的距离。
v＝s/t＝λ/T＝λf，波速的大小由介质决定。
（三）说明：①波的频率是介质中各质点的振动频率，质点的振动是一种受迫振动，驱动力来源于波源，所以波的频率由波源决定，是波源的频率.波速是介质对波的传播速度．介质能传播波是因为介质中各质点间有弹力的作用，弹力越大，相互对运动的反应越灵敏，则对波的传播速度越大．通常情况下，固体对机械波的传播速度较大，气体对机械波的传播速度较小．对纵波和横波，质点间的相互作用的性质有区别，那么同一物质对纵波和对横波的传播速度不相同．所以，介质对波的传播速度由介质决定，与振动频率无关．波长是质点完成一次全振动所传播的距离，所以波长的长度与波速v和周期T有关．即波长由波源和介质共同决定．由以上分析知，波从一种介质进入另一种介质，频率不会发生变化，速度和波长将发生改变．②振源的振动在介质中由近及远传播，离振源较远些的质点的振动要滞后一些，这样各质点的振动虽然频率相同，但步调不一致，离振源越远越滞后．沿波的传播方向上，离波源一个波长的质点的振动要滞后一个周期，相距一个波长的两质点振动步调是一致的．反之，相距1/2个波长的两质点的振动步调是相反的．所以与波源相距波长的整数倍的质点与波源的振动同步（同相振动）；与波源相距为1/2波长的奇数倍的质点与波源的振动步调相反（反相振动．）（四）波的图象（1）波的图象①坐标轴：取质点平衡位置的连线作为x轴，表示质点分布的顺序；取过波源质点的振动方向作为y轴表示质点位移．②意义：在波的传播方向上，介质中质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移．③形状：正弦（或余弦）．要画出波的图象通常需要知道波长λ、振幅A、波的传播方向（或波源的方位）、横轴上某质点在该时刻的振动状态（包括位移和振动方向）这四个要素．（2）简谐波图象的应用①从图象上直接读出波长和振幅．②可确定任一质点在该时刻的位移．③可确定任一质点在该时刻的加速度的方向．④若已知波的传播方向，可确定各质点在该时刻的振动方向．若已知某质点的振动方向，可确定波的传播方向．⑤若已知波的传播方向，可画出在Δt前后的波形．沿传播方向平移Δs＝vΔt.波的现象与声波（一）波的现象1. 波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播的现象．（1）波面：沿波传播方向的波峰（或波谷）在同一时刻构成的面．（2）波线：跟波面垂直的线，表示波的传播方向．（3）入射波与反射波的方向关系．①入射角：入射波的波线与平面法线的夹角．②反射角：反射波的波线与平面法线的夹角．③在波的反射中，反射角等于入射角；反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同．（4）特例：夏日轰鸣不绝的雷声；在空房子里说话会听到声音更响．（5）人耳能区分相差0.1 s以上的两个声音．2. 波的折射：波从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象．（1）波的折射中，波的频率不变，波速和波长都发生了改变．（2）折射角：折射波的波线与界面法线的夹角．（3）入射角i与折射角r的关系v1和v2是波在介质I和介质Ⅱ中的波速．i为I介质中的入射角，r为Ⅱ介质中的折射角．3. 波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象．衍射是波的特性，一切波都能发生衍射．产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。
高中物理人教版《波的图象》
(3)若已知波的传播方向，可确定各质点在该时刻的振动方 向，并判断位移、加速度、速度、动能的变化。常用方法：
①上、下坡法 沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的 点向上运动，简称“上坡下，下坡上”，如图所示。
②带动法 原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点。 方法：如图所示，在质点P靠近波源一方附近的图象上另找 一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P 向下运动。
A．质点b此时位移为零
B．质点b此时向－y方向运动
C．质点d的振幅是2 cm
D．质点a再经过
T 2
通过的路程是4
cm，偏离平衡位置的位
移是4 cm
解析：由波形知，质点b在平衡位置，所以其位移此时为
零，选项A正确；因波向右传播，波源在左侧，在质点b的左侧
选一参考点b′，由图知b′在b上方，所以质点b此时向＋y方向
答案：AD
解决机械波与振动图象的方法 (1)分清图象类型，明确哪是振动图象，哪是波的图象。 (2)结合题意看清是哪一时刻的波形图，然后再看振动图象 中这一时刻质点正在向哪一个方向振动，再由振动方向与波的 传播方向的关系来确定是哪一质点的振动图象。反之亦可根据 振动图象，画出某一时刻的波形图。 (3)波的传播具有双向性，对于波的传播方向不明确的，应 分情况讨论。
波形图相关问题解题要领 (1)理解波的图象的物理意义； (2)掌握已知某一时刻波的图象，确定质点运动方向的方 法； (3)理解波的传播可看成是波形的传播，不能误认为是质点 的平移。
要点二 振动图象与波的图象的比较
运动图象与波的图象的比较：
简谐运动的图象
简谐波的图象
表示一质点在各
物理意义
表示某时刻各质点的位移
新课标人教版3-4选修三12.2《波的图象》优秀教案1(重点资料).doc
波的图象及其应用一. 波的图象的意义波的图象是表示波的传播方向上，介质中的各个质点在同一时刻相对平衡位置的位移。
当波源做简谐振动时，它在介质中形成简谐波，其波动图象为正弦或余弦图线。
因此，波动图象是介质中某时刻一系列质点的振动情况的反映。
二. 由波的图象（图1）可获取下列信息图11. 该时刻各质点的位移；2. 质点振动的振幅；3. 波长；4. 若知道波速v的方向，可知各质点的运动方向，如图1所示，该波速方向向右，则1、4质点沿方向运动；2、3质点向方向运动。
5. 若知道该时刻某质点的运动方向，可判断波的传播方向。
如图1所示，设质点4向上运动，则该波向左传播。
6. 若已知波速v的大小，可求出频率f或周期T：。
7. 若已知f或T，可求出v的大小：8. 若已知波速v的大小和方向，可画出后一时刻的波形图：波在均匀介质中做匀速运动，时间△t内各质点的运动形式沿波速方向传播，即把原波形沿波的传播方向平移△x。
三. 波的图象应用中的几个问题1. 画波的图象要画出波的图像，通常需要知道波长、振幅A、波的传播方向以及横轴上某质点在该时刻的振动状态（包括位移和振动方向）这四个要素。
2. 如何根据波的传播方向（或质点的振动方向），来判断图象上该时刻各质点的振动方向（或波的传播方向）。
方法很多，这里只介绍最简单也是最实用的一种，即“口诀法”：沿波的传播方向看，“上山低头”“下山抬头”。
其中“低头”表示质点向下振动。
“抬头”表示质点向上振动。
与人低头爬山，下山抬头远眺类比形象助记，十分简捷地判断两者方向间的关系。
如图2（a）、（b）所示，在图（a）中已知波向右传播，则向右看，OA段为上山，故质点P向下运动；AB段为下山，则质点Q向上运动。
在（b）图中，已知质点P向下运动，即低头，只有上山才低头，也只有向左看才上山。
故波向左传播。
图23. 如何根据波速v和波形，画出再经过△t时间的波形图。
（1）平移法，先算出经△t时间波传播的距离，再把波形沿波的传播方向平移△x即可。
高三物理 振动图象和波的图象
质对市爱慕阳光实验学校高三物理振动图象和波的图象一. 波的图〔一〕波的图象：以各质点的平衡位置建立x轴，垂直于x轴建立y轴。
表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移。
连接各位移矢量的末端得出的一条曲线。
反映：介质中多个质点在同一时刻的位移空间分布情况。
〔二〕从图象中得出：〔1〕λ、每个质点的位移，加速度的方向。
A x〔2〕振动周期，求v〔3〕图象中，某质点的振动方向判波的传播方向，波的传播方向判振动方向。
同侧法：质点的振动方向机械波传播方向，波形图线同一侧。
〔4〕根据波的传播方向与介质中某质点的振动方向。
可以画出任意时刻的波形图。
二. 振动图像：〔一〕简谐运动的图像是表示简谐运动物体的位移随时间变化规律的图像。
简谐运动的图像是正弦或余弦曲线，这也是简谐运动的另一特征。
〔二〕从简谐运动的图像，我们可以得到如下信息：〔1〕直接读出振幅〔注意单位〕；〔2〕直接读出周期；〔3〕确某一时刻物体相对平衡位置的位移；〔4〕判断任一时刻运动物体的速度方向和加速度方向；〔5〕判断某一段时间内运动物体的速度、加速度、动能及势能大小的变化情况。
三. 波的图象和振动图象区别：例1. 如图1所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O是平衡位置，以某时刻作为计时零点t=0，经过14周期，振子具有正方向的最大加速度，那么图1所示四个运动图像中正确反映运动情况的图像是〔〕图1分析：从t=014开始经过周期，振子具有正方向的最大加速度；因为加速度方向总是指向平衡位置，且加速度大小与位移大小成比，所以此刻振子处在负的最大位移处。
答：C。
例2. 一质点作简谐振动，其位移x与时间t的关系曲线如图2所示，由图可知〔〕A. 质点振动频率是4HzB. t s=2时，质点的加速度最大C. 质点的振幅为2cmD . t s=3时，质点所受的合外力最大分析：质点完成一次全振动所需的时间叫做振动的周期，振动质点在一秒钟内完成全振动的次数叫做振动的频率，频率于周期的倒数，由图可见，振动周期为T s=4，因而振动频率f Hz=025.。
波的图像及波速与波长、频率的关系
课堂练习： 1、根据如图所示的两图形，分别判断 它们属于何种图形：（ B ） A 、 (a)是振动图形，(b)是波动图形。 B 、 (a)是波动图形， (b)是振动图形。 C 、都是波动图形。 D 、都是振动图形。
课 堂 练 习
2.一列波在不同介质中传播，保持不变 的物理量是 A. 波长 B. 波速 C. 频率 D. 周期
质点１ 质点６ 质点１１
与质点２１同步 与质点２６同步 与质点３１同步
动画 返回
五、波长（λ） 1、 定义: 在波动中，对平衡位置的位移总是 相等的两个相邻质点间的距离，叫做波的波长。
v
2、几点说明
(1)“位移总是相等” 的含义是“每时每刻都相等” (2)位移是总相等的两个质点,其速度、回复力、 回复加速度、相位也总是相等的
波的图像及波速与波长、频率的关系
桦甸市第一中学
授课人： 唐柏慧
一、波的图像的建立
1.用横坐标表示在波的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 方 向
Y
位移
X
负 方 向
平衡位置
在XOY坐标平面上画出某时刻各 质点偏离平衡位置的位移
Y 位移
Ａ
v
波形图
O
X
平衡位置
课 堂 练 习
7、关于v=fλ说法正确的（
ABD
）
A．它们适用于一切波（包括电磁波、光波） B．同一列波在传播过程中，从一种介质进 入另一种介质时f 保持不变 C．由v=fλ可以看出，波速与频率成正比 D．由上式可得出同类波在同一种介质中传 播时，波长和频率成反比
课 堂 练 习
• 8、有一振源可产生周期是0.01的波，并能在介质 中以300m／s的速度传播，这列波的频率是 100 3 ______Hz ，波长是____m ． • 9、图3为一列横波在某一时刻的波形图，若此时 质点Q的速度方向沿y轴负方向，则 x轴负向 ； • （1）波的传播方向是_________ • （2）若P开始振动时，N已振动了0.2s，则 1.25 ，波速是1000 该波的频率为____Hz ____cm/s．
12.波的图像
D.波向右传播,质点b向下振动,质点c向下振动
解析:由题意可知质点a向下振动,质点a位于波峰的右侧,根据 “左行波,左向上,右向下”可知此列波向左传播,且质点b向
上振动,质点c向上振动,故C选项正确.
答案:C
第31页 共 43 页
5.如图所示为一列向右传播的简谐波在传播过程中某一时刻 的图象,则( )
第32页 共 43 页
A.A和C两质点加速度相同 B.质点B沿y轴正方向振动,质点F沿y轴负方向运动 C.质点A､E的加速度相同
D.质点D沿y轴负向运动
解析:质点A､E位移相同,即回复力相同､加速度相同,质点A､C 位移大小相等､方向相反,其加速度大小相等,方向相反;波向
右传播,质点D向下运动,质点B､F沿正y方向运动.
即波的图线上纵坐标最大值的绝对值.如图中波的振幅A=4 cm. 3.可以由波的传播方向判断出质点的振动方向;也可以由质点 的运动方向判断出波的传播方向.
如图中,如果波沿x轴正向传播,可知点M向上运动;如果知道点
M的运动方向向上,即判断出波沿x轴正向传播.
第7页 共 43 页
具体判断方法如下: (一)右行波,右向上,左向下;左行波,左向上,右向下. 如下图所示为某一简谐波某时刻的波形图.
由波的图象可知波源在坐标原点即x0处则当其振动形成的机械波沿x轴正向传播某时刻的波的图象如题中所示表示此时刻波源正在平衡位置向上振动所以再经半个周期x0处的质点再回到平衡位置向下振动而x3m处的质点也由正向最大位移处到达负向最大位移处速度为零故d选项正确
第二节 波的图象
第1页 共 43 页
知识梳理图 (学生用书P26)
第11页 共 43 页
典 例 分 析 (学生用书P27) 一､对波的图象的认识
波的图象(波长、频率和波速)课件
4、波的图象（随时间）的变化情况：
确定波的图象变化的情况有两种方法：
⑴、描特殊点作图法：找出特殊点，并根 据各特殊点的振动方向确定出下一个时刻 各特殊点所在位置，然后连线。 ⑵、图象平移作图法：将波的图象沿波 的传播方向平移。
四、波速
• 波以一定的速度（波速Ｖ）向前传播。在单位时间内某一 波峰或波谷（疏部和密部）向前移动的距离，等于波速
八、振动图象与波的图象的比较
振动图象 单一振动质点 研究对象 研究内容 一质点的位移随时间的 变化规律 x/m 0 图线 t/s 波动图象 沿波传播方向的所有质点 某时刻所有质点的空间 分布规律 y/m
0
x/m
物理意义 表示一个质点在各时刻的 表示各质点在某时刻的位移 位移 随时间推移图象延伸， 随时间推移图象沿传播 图线变化 但已有的图象形状不变 方向平移
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
ｙ
△ｘ
ｏ
ｘ
Ｖ＝
△ｘ △ｔ ｔ时刻的 波形
ｔ＋△ｔ时刻 的波形
思考与讨论２
• 下图中是曲线经过一个很短的△ｔ后的波形，请 你判断Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四点在ｔ时刻的振动方向
ｙ
Ａ △ｘ Ｂ ‘ Ｂ Ｃ ‘
ｏ
Ａ ‘
Ｄ
ｘ
Ｃ Ｄ ‘
答案 Ａ向下 Ｃ向上 Ｂ向上 Ｄ向下 ｔ时刻的 波形
ｔ＋△ｔ时刻 的波形
横波
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Y 波的传播方向 C B D X V V
高中物理知识点总结：波的性质与波的图像、波的现象与声波
高中物理知识点总结：波的性质与波的图像、波的现象与声波-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN一. 教学内容：1. 波的性质与波的图像2. 波的现象与声波【要点扫描】波的性质与波的图像（一）机械波1、定义：机械振动在介质中传播就形成机械波．2、产生条件：（1）有做机械振动的物体作为波源．（2）有能传播机械振动的介质．3、分类：①横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直．凸起部分叫波峰，凹下部分叫波谷②纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一直线上．质点分布密的叫密部，疏的部分叫疏部，液体和气体不能传播横波。
4. 机械波的传播过程（1）机械波传播的是振动形式和能量．质点只在各自的平衡位置附近做振动，并不随波迁移．后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。
（2）介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同．（3）由波源向远处的各质点都依次重复波源的振动．（二）描述机械波的物理量1. 波长λ：两个相邻的，在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长．在横波中，两个相邻的波峰或相邻的波谷之间的距离．在纵波中两相邻的密部（或疏部）中央间的距离，振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长2. 周期与频率．波的频率由振源决定，在任何介质中传播波的频率不变。
波从一种介质进入另一种介质时，唯一不变的是频率（或周期），波速与波长都发生变化．3. 波速：单位时间内波向外传播的距离。
v＝s/t＝λ/T＝λf，波速的大小由介质决定。
（三）说明：①波的频率是介质中各质点的振动频率，质点的振动是一种受迫振动，驱动力来源于波源，所以波的频率由波源决定，是波源的频率.波速是介质对波的传播速度．介质能传播波是因为介质中各质点间有弹力的作用，弹力越大，相互对运动的反应越灵敏，则对波的传播速度越大．通常情况下，固体对机械波的传播速度较大，气体对机械波的传播速度较小．对纵波和横波，质点间的相互作用的性质有区别，那么同一物质对纵波和对横波的传播速度不相同．所以，介质对波的传播速度由介质决定，与振动频率无关．波长是质点完成一次全振动所传播的距离，所以波长的长度与波速v和周期T 有关．即波长由波源和介质共同决定．由以上分析知，波从一种介质进入另一种介质，频率不会发生变化，速度和波长将发生改变．②振源的振动在介质中由近及远传播，离振源较远些的质点的振动要滞后一些，这样各质点的振动虽然频率相同，但步调不一致，离振源越远越滞后．沿波的传播方向上，离波源一个波长的质点的振动要滞后一个周期，相距一个波长的两质点振动步调是一致的．反之，相距1/2个波长的两质点的振动步调是相反的．所以与波源相距波长的整数倍的质点与波源的振动同步（同相振动）；与波源相距为1/2波长的奇数倍的质点与波源的振动步调相反（反相振动．）（四）波的图象（1）波的图象①坐标轴：取质点平衡位置的连线作为x轴，表示质点分布的顺序；取过波源质点的振动方向作为y轴表示质点位移．②意义：在波的传播方向上，介质中质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移．③形状：正弦（或余弦）．要画出波的图象通常需要知道波长λ、振幅A、波的传播方向（或波源的方位）、横轴上某质点在该时刻的振动状态（包括位移和振动方向）这四个要素．（2）简谐波图象的应用①从图象上直接读出波长和振幅．②可确定任一质点在该时刻的位移．③可确定任一质点在该时刻的加速度的方向．④若已知波的传播方向，可确定各质点在该时刻的振动方向．若已知某质点的振动方向，可确定波的传播方向．⑤若已知波的传播方向，可画出在Δt前后的波形．沿传播方向平移Δs＝vΔt.波的现象与声波（一）波的现象1. 波的反射：波遇到障碍物会返回来继续传播的现象．（1）波面：沿波传播方向的波峰（或波谷）在同一时刻构成的面．（2）波线：跟波面垂直的线，表示波的传播方向．（3）入射波与反射波的方向关系．①入射角：入射波的波线与平面法线的夹角．②反射角：反射波的波线与平面法线的夹角．③在波的反射中，反射角等于入射角；反射波的波长、频率和波速都跟入射波的相同．（4）特例：夏日轰鸣不绝的雷声；在空房子里说话会听到声音更响．（5）人耳能区分相差0.1 s以上的两个声音．2. 波的折射：波从一种介质射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象．（1）波的折射中，波的频率不变，波速和波长都发生了改变．（2）折射角：折射波的波线与界面法线的夹角．（3）入射角i与折射角r的关系v1和v2是波在介质I和介质Ⅱ中的波速．i为I介质中的入射角，r为Ⅱ介质中的折射角．3. 波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象．衍射是波的特性，一切波都能发生衍射．产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 x 0.6m 4
0.24 T 2.00 s v 0.12
2、如果波向右传播，波形向右移动了
x 0.18 v m / s 0.36 m / s t 0.5
3 x 18cm 4
质点１ 质点６ 质点１１
与质点２１同步 与质点２６同步 与质点３１同步
动画 返回
四、周期和频率
• １、介质中各质点所作的振动为在振源带动下 的受迫振动 • ２、波的周期和频率等于振源的周期和频率， 与介质无关 • ３、频率与周期的关系
1 T f
思考与讨论3
五、波长、频率和波速的关系
因为 所以 或
横坐标：在波的传播方向上各个质点的平衡位置 纵坐标：某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移 图象的特点：正弦曲线 简谐波：机械波的振源叫波源。当波源做简谐振动时，介 质中其它质点也随振源作简谐振动，所形成的波的图象是 正弦曲线。这是一种最基本、最简单的波，称为简谐波。
横波
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
0.24 T s 0.67 s v 0.36
谢谢ห้องสมุดไป่ตู้家
再见
横波
纵波
； / 德力西 德力西电气 德力西官方旗舰店
hwh08jyc
手脚。这次石子事件，已经是个很严肃的警告了。明秀不得不决定，从今起，对宝音不再作小儿科的欺侮。下次出手，就一定得是蕴足力道的 一击，可别怪明秀下狠心了！福珞，是明秀一定要捧去宫里的人，老太太主意未定，宝音休想在此时盖过福珞风头去！宝音低头饮汤。这汤， 厨房报上来的本金是一十一两十足纹银，并没有太大的虚浮成份，而街头脏兮兮大锅里煮的老牛杂，只要两个钱就有一大碗，卖主仍有赚头。 对宝音来说，那种老牛杂汤，味道不见得比十一两纹银熬出来的浓汤差多少，因为那种汤更烫、更辣，可以让你从舌尖开始、一直连整个灵魂 都燃烧起来。那是来自街头的智慧，更便宜、直接、灼人。宝音不怕明秀。福珞要进宫，博个一生。宝音要搏老太太欢心、探听宫中秘辛，也 是要为自己的人生有个交代。谁的一生，都是一生，宝音不喜欢伤人、但也不准备再让路。忽路那边许多人，欢欢喜喜、咋咋呼呼、拉拉提提 的涌来，就差没敲锣打鼓了。光看她们的神情，很像要请状元公游街似的。她们确实是来报喜的。“报四姑娘喜！太守公府来提亲了！老爷已 经允了！”明秀脸上涌起红霞，扭身就出了课室，躲进二太太房间的紧里头，人们不得不追过去，扒着门、扯着帷子笑她：“四姑娘别这 样！”“这是喜事呀！”“瞧四姑娘！大日子闹洞房的时候，又够臊成什么样？”“这才是大家闺秀呢！”明秀于睫毛底下，悄悄抬起一点点 眼波，看宝音、福珞，像所有姐妹一样，弯下腰、带着笑，给她贺喜。这时候不知为什么，明秀想的不是唐家家势、不是月夜玉栏抚琴的少年、 甚至不是宫中呕心沥血的二姐，而是：“这下要得空找乐韵谈谈，又得过几天。”要跟乐韵“谈”的东西，筱筱那一整天、一整夜，都没机会 交给明秀。那是一块帕子，但连帕边都没缘上，确切的说，只是一块棉布。而且是一块脏了的棉布，上面吐着茶渍，细细闻，还能闻到柚子味。 这块棉布是筱筱从刘晨寂手中要过来的。乐韵把东西递给刘晨寂时，自以为机密，还是被人看见了，那人当然立刻去报告筱筱，筱筱再去报 告 ，得到回复之后，就去问刘晨寂把它要了过来。要的过程，也并不是那么容易的。因为刘晨寂虽然看起来很温和、很柔软、很与人为善的 样子，但却很坚持原则。他回答筱筱：“不行。”“不行？！”筱筱眼睛瞪大了，“你知道我是谁吗？你知道我代表谁来说话吗？”“不行。” 刘晨寂只是很客气、很和气的再回答了一遍。筱筱眼珠子转了转：“难道你跟那丫头有„„”说到一半儿，有点难过。这个明润如玉的少年， 跟乐韵有私情？筱筱像锦城大多数少女一样，肯定会很难过的。刘晨寂眉头微蹙，责备的盯了筱筱一眼。这一眼的意思是说：“我跟她之间有 什么？这绝对不是
波的图象
振动图象
ｙ
Ａ
ｏ
Ｔ
ｔ
－Ａ
下页
横波
动画
返回
纵波
动画
返回
思考与讨论1
• 1、如果用图像描述波的运动情况，应该如 何建立坐标系？横坐标x和纵坐标y分别表 示什么物理量？ • 2、图像的形状有什么特点，它与什么量有 关？ • 3、图像的形状随时间有无周期性？
一、图象
ｙ
Ａ
波的图象
ｏ
ｘ
－Ａ
• • • •
横坐标 纵坐标 表示时间 振动质点对平衡位置的位移
表示某一时刻各个质点对平 衡位置的位移
表示各个质点的平衡位置 各个质点对平衡位置的位移 整个波形眼波的传播方向随 时间平移 同一介质中，波形作匀速直 线运动，各质点作简谐运动
图象变化 随时间延伸，原有部分不变
运动特点 质点作简谐运动
解答： 1、如果波向左传播，波形向左移动了
Ｖ＝ △ｘ △ｔ λ
Ｖ＝
T
V=λf
注意：
1、波的频率与介质无关，只决定于波源的频率
2、波速由介质决定，同性质、不同频率的机械 波 在同种介质中的波速相同
六、小结
• 1、波的图象 • 2、波长频率和波速的关系 • 3、振动图象与波的图象的区别与联系
振动图象
波动图象
λ
ｙ
Ｔ Ａ Ｔ
ｙ
ｔ
图象
Ａ
Ｘ
表示一个质点在各个时刻对平 物理意义 衡位置的位移