波动图像ppt课件
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10612_大学物理振动波动优秀ppt课件
01
02
03
声波传播速度
声波在介质中的传播速度 与介质的密度和弹性模量 有关。
2024/1/25
声波衰减
声波在传播过程中会因介 质的吸收和散射而逐渐衰 减。
声波反射和折射
声波在遇到不同介质界面 时会发生反射和折射现象 。
29
案例分析：医学超声诊断技术应用
超声成像原理
利用超声波在人体组织中的反射和折 射特性，将回声信号转换为图像，从 而实现对人体内部结构的可视化。
04
2024/1/25
05
阻尼振动的能量逐渐转化为 热能或其他形式的能量。
9
受迫振动产生条件及规律
受迫振动的定义：物 体在周期性外力作用 下产生的振动。
存在周期性外力作用 。
2024/1/25
受迫振动的产生条件
10
受迫振动产生条件及规律
外力频率与物体固有频率 不同。
2024/1/25
受迫振动的频率等于驱动 力频率，与物体固有频率 无关。
大学物理振动波 动优秀ppt课件
2024/1/25
1
目录
• 振动基本概念与简谐振动 • 阻尼振动、受迫振动与共振 • 波动基本概念与波动方程 • 干涉、衍射与偏振现象 • 多普勒效应与声波传播特性 • 非线性振动与混沌现象初步探讨
2024/1/25
2
01
振动基本概念与简谐振动
2024/1/25
3
受迫振动的规律
当驱动力频率接近物体固 有频率时，振幅显著增大 ，产生共振现象。
11
共振现象及其危害防范
2024/1/25
12
共振现象及其危害防范
对机器、设备等造成损坏 。
对建筑物、桥梁等结构造 成破坏。
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
大学物理《波动》课件
t 1.0s
波形方程
y 1.0 cos( π - π x) 2
1.0 sin(π x)
y/m
1.0
o
2.0
x/m
-1.0
t 1.0 s 时刻波形图
第二节 波动学基础
3） x 0.5m 处质点的振动规律并做图 . y (1.0m) cos[2 π( t - x ) - π] 2.0s 2.0m 2
x 0.5m 处质点的振动方程
y (1.0m)cos(π t - π)
y
y/m
3
1.0
3*
2
4
4O
2
0 * 1.0 * 2.0 * t / s
1 -1.0*1
*
x 0.5 m 处质点的振动曲线
第二节 波动学基础
讨 论 1）给出下列波函数所表示的波的传播方向
和 x 0 点的初相位.
y -Acos2π ( t - x )
-
x)
2π T 2π
C
B
u B
TC
2π d dC
第二节 波动学基础
3 ） 如图简谐波 以余弦函数表示，
求 O、a、b、c 各
点振动初相位.
(-π ~ π )
t =0 A y
Oa
-A
A
O
y o π
O
A
O
y
a
π 2
O A
u
b c
A
y
y
t=T/4
x
b 0
c
-π 2
§8.5 波的干涉与衍射
波程差 r2 - r1
k k 0,1,2,
A A1 A2 振动始终加强
3 ) (k 1 2) k 0,1,2,
振动图像,波动图像专题
例2.如图，为某一时刻横波的图象，图中位于 a、b两处的质点经过1/4周期后分别运动到 CD a′ 、b′ 处。则由图可知（ ） A.波的周期 B.波的传播速度
C.波的传播方向
y/cm
0 1 2
D.波的波长
a a′
3 4 5
b
6 7
x/m
b′
例3.一列简谐机械横波某时刻的波形图如图 所示，波源的平衡位置坐标为x=0。当波源质 点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中 平衡位置坐标x=2m的质点所处位置及运动情况 A ） 是（ A.在其平衡位置下方且向上运动 B.在其平衡位置下方且向下运动 C.在其平衡位置上方且向上运动 D.在其平衡位置上方且向下运动 y/cm
a
b
变化二：若把原题中“a点的位移第一次为零”改为“a 点的位移为零”呢？ 解答：考虑时间上的周期性，即：（n+1/4）T=1s ，
3 λ/4=14m，
故波速：v=λ/T=14（4n+1）/3 m/s
例4原题：如图，一根水平长绳上的a、b两点，相距为 14m，b点在a点的右方，波长λ＞１４ｍ。当一列简谐 横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正极大时， b点的位移为零，且向下运动，经过1.00s后，a点的位 移第一次为零，且向下运动，而b点的位移达到负极大， 则这列简谐波的波速等于多少？
v
注意：波不一定沿x轴正方向传播，不指定波的 传播方向，波可能沿x轴正方向或负方向传播。 注意波的双向性
二、理解波传播的两种思维
5）若知道传播方向，可以画出经△t后的波形Y源自v方法1、平移法y
△x
O
X
v
t
x
¼ T 后的波形？
0
△x
t+△t
振动图像和波动图像PPT课件
0
t/s 1 2 3 4 5 图乙
图甲
解： λ=4m T=4s v=λ/ T =1m/s 由图乙得： x＝2m处质点在t = 3s 时的位移为0, 振动 方向为+y方向， 如甲图蓝线所示， 所以该横波的传播方向为-x方向。
054.08年北京市海淀区一模试卷17 17. 一列横波在x轴上传播，图（甲）为t=1.0s时的波 动图像，图（乙）为介质中质点P的振动图像。对该 波的传播方向和传播波速度的说法正确的是 （ B ） A．沿+x方向传播，波速为4.0m/s B．沿- x方向传播， 波速为4.0m/s C．沿+ x方向传播，波速为2.5m/s D．沿- x方向传播，波速为2.5 m/s y/cm y/cm 0.2 0.2 P 0 0 1 2 3 4 0.5 1.0 t/s x/m -0.2 -0.2 图 (甲 ) 图 (乙 ) 解: 由图乙, t=1.0s时P的振动方向向下, 所以波沿- x方向传播.
振动图像和波动图像
振动图象和波的图象 振动图象和波的图象从图形上看好象没有什么区别 , 但实际上它们有本质的区别。 ⑴物理意义不同：振动图象表示同一质点在不同时刻 的位移；波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻 的位移。
⑵图象的横坐标的单位不同：振动图象的横坐标表 示时间；波的图象的横坐标表示距离。
y/cm 15 x/cm 0 -15 10 20 30 40 50 0 -15 5 10 15 20 25 15 t/10-3 s y/cm
图2 图1 【解析】本小题考查对振动图像和波动图像的理解 和对波动规律的数学表达能力，考查理解能力。
006.江苏南通08届第一次基础调研测试12B （1） 12. B.（1） （模块3-4试题） （1）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是t = 3s时的 波形图，图乙是波上x＝2m处质点的振动图线．则该 横波的速度为 1 m/s，传播方向为 -x方向 ． y/cm y/cm 0 x/ 1 2 3 4 5m
高中物理-波动图像
《波动图象》
一、横波的图象
1.图象 在平面直角坐标中,用横坐标表示介质中各
质点的平__衡__位__置_；用纵坐标表示某一时刻各 质点偏离平衡位置的___位__移__ ,连接各位移矢 量的末端,得出的曲线即为波的图象,简谐波 的图象是__正__弦__(或余弦)曲线. 2.物理意义：某一时刻 介质中_各__质_点__相对平 衡位置的位移.
某时刻所有质 点的空间分布
规律
图象
物理意义
表示一质点 在各时刻的
位移
表示某时刻各 质点的位移
图象变化
随时间推移 图象延续, 但已有形态 不变
随时间推移,图 象沿传播方向 平移
一完整曲线 占横坐标距 离
表示一个周 期
表示一个波长
形状 正弦函数或余弦函数的图象
例4、（重庆17．）介质中坐标原点0处的波源在
3 周期开始计时,则图2描述的是（ ）B
4 A.a处质点的振动图象 B.b处质点的振动图象
C.c处质点的振动图象 D.d处质点的振动图象
练习9、（全国卷Ⅰ）20．一列简谐横波在某一时 刻的波形图如图l所示,图中P、Q两质点的横坐标分别为 x=1.5m和x=4.5m。P点的振动图像如图2所示。
y/cm
s。
v1
T1
3m
s
练习12、 （四川理综19）一列简谐横波沿直线
传
播,该直线上的a、b两点相距4.42 m.图中实、虚 两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的
振动曲线.从图示可知 ( AC )
A.此列波的频率一定是10 Hz B.此列波的波长一定是0.1 m C.此列波的传播速度可能 是34 m/s D.a点一定比b点距波源近
平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m,xb=5.5 m,则(C )
一、横波的图象
1.图象 在平面直角坐标中,用横坐标表示介质中各
质点的平__衡__位__置_；用纵坐标表示某一时刻各 质点偏离平衡位置的___位__移__ ,连接各位移矢 量的末端,得出的曲线即为波的图象,简谐波 的图象是__正__弦__(或余弦)曲线. 2.物理意义：某一时刻 介质中_各__质_点__相对平 衡位置的位移.
某时刻所有质 点的空间分布
规律
图象
物理意义
表示一质点 在各时刻的
位移
表示某时刻各 质点的位移
图象变化
随时间推移 图象延续, 但已有形态 不变
随时间推移,图 象沿传播方向 平移
一完整曲线 占横坐标距 离
表示一个周 期
表示一个波长
形状 正弦函数或余弦函数的图象
例4、（重庆17．）介质中坐标原点0处的波源在
3 周期开始计时,则图2描述的是（ ）B
4 A.a处质点的振动图象 B.b处质点的振动图象
C.c处质点的振动图象 D.d处质点的振动图象
练习9、（全国卷Ⅰ）20．一列简谐横波在某一时 刻的波形图如图l所示,图中P、Q两质点的横坐标分别为 x=1.5m和x=4.5m。P点的振动图像如图2所示。
y/cm
s。
v1
T1
3m
s
练习12、 （四川理综19）一列简谐横波沿直线
传
播,该直线上的a、b两点相距4.42 m.图中实、虚 两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的
振动曲线.从图示可知 ( AC )
A.此列波的频率一定是10 Hz B.此列波的波长一定是0.1 m C.此列波的传播速度可能 是34 m/s D.a点一定比b点距波源近
平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m,xb=5.5 m,则(C )
人教物理教材《波的描述》PPT全文课件
A．该简谐波的振幅是4m
B．该简谐波的频率为0.25Hz
C．质点P此时正向上运动
D．质点P振动的振幅是2 cm
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二、波长、频率和波速
【问题探究】 在一不可伸长的细绳上等距离地固定几个质量很 小的小球,某时刻小球及绳位置如图所示,然后加 入一直角坐标系。
讨论:(1)1、5小球的距离和2、6小球的距离有何关系? (2)1与5小球振动情况、2与6小球振动情况有何关系? 提示:(1)相等 (2)1与5小球振动情况相同、2与6小球振动情况相同。
例2.如图所示是一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波动图像．绳上 有A、B、C、D、E、F、G、H、I九个质点，下列说法错误的是( ) A．A、C、E、F、H具有相同的位移B．A、C位移相同，H、F位移方 向相反C．B、I振幅相同D．A、B振幅相同
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小结提升1
质点振动方向与波的传播方向的互判
方法2：走坡法：沿波的传播方向看去，“上坡”处的质 点向下振动；“下坡”处的质点向上振动，简称“上坡 下、下坡上”。如图乙
方法3：同侧法:在波的图像上的某一点，沿竖直方向画 出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿水平 方向画一个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总 是在曲线的同侧。如图丙
波的图像
例. （2005年全国理综卷III）一列简谐横波在x
轴上传播，某时刻的波形图如图所示。a、b、c
为三个质元，a正向上运动，由此可知：
A. 该波沿x轴正方向传播
AC
B. C正向上运动
C. 该时刻以后，b比c先到达平衡位置
D. 该时刻以后，b比c先到离平衡位置的最远处
例、如图为一列简谐横波在某一时刻的波形 图，此时刻质点F的运动方向如图所示，则 A.该波向左传播 B.质点B和D的运动方向相同 C.质点C比质点B先回到平衡位置 D.此时质点F和H的加速度相同
三、波的图象的应用 1、分析波图像问题的二种思路和方法 1）从整体看：波形在向波传播的方向匀速 移动。 平移法：波移动的距离s=vt。
2）从局部看：无数个质点在不同步的振动。 带动法：先振动的质点带动后振动的质点运 动。
典型问题分析
1、波的图像能反映的物理量：
1）直接反映：振幅和波长.
2）间接反映：该时刻介质各质点的位移、
y 位移
O
x
平衡位置
3、简谐波：简谐振动产生的波是简谐波， 其波的图像是一条正弦曲线。
4、横波的图象特点：横波的图象与形成横 波的质点的分布形状相似，故波的图象又 叫波形图。纵波的图象较为复杂,不再深入 讨论。
二、波长、频率和波速
1、波长：在波动中振动相位总是相同的两个相 邻质点间的距离。
对于横波，相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之 间的距离等于一个波长。
描述同一时刻各质点偏离平衡位置的位移， 即同一时刻各质点的空间位置分布情况。
不同时刻质点振动的位移不同，波的图像 也随之改变。
2、描述方法：平面直角坐标系 横坐标（X）：表示在波的传播方向上各个质
点的平衡位置 纵坐标（Y）：表示某一时刻各个质点偏离平
波动图像
4
=5 s 2
7.一列横波在某时刻的波形图如图所示。
1.若此时刻质点a的振动方向向下，则波向什么
方向传播？ 波是向左传播的
2.若波向右传播，此时刻d点向什么方向振动？
d点应该向下振动
y/cm
0
a
b
x/m
8.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
(2)当波传播到x1=2.7ｍ的M点时,左 边的波也传播了2.7m,距离N点还有0.2m, 所 以 还 需 用 时 t=0.01s, 由 于 周 期 等 于 0.02s,也就是还需要半个周期.由于波源 最先的振动方向是向上运动,所以M点开 始运动的方向也是向上,经过半个周期以 后,M点经过平衡位置向下运动.
t = 0时 ，a点 为 波 峰 ，b点 为 波 谷 ；t = 0.5s时 ，a点 为 波 谷 ，b点 为 波 峰 。 （1） 由 波 在 空 间 上 的 周 期性 ， 则ab之 间 相 距 为
(n + 0.5)λ = 12m， 即λ＝ 12 m(n = 0,1,2....)， 则 当 n + 0.5
C.从图示时刻开始，经过0.01s，质点a 通过的路程为4cm,位移为零
D.若此波遇到另一列简谐横波，并发生 稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz
由波的图像知波长λ＝4m，所以周期T＝λ = 1s， v
A项 正 确 ； 由 波 的 传 播 方向 和 质 点 振 动 方 向 之 间 的关系知，此时x = 0处的质点向y轴负向运动，B 项 错 误 ； 质 点 运 动 时 越接 近 平 衡 位 置 速 度 越 大，
形图
Y
波的传播方向
T/4
振动图像和波动图像
振动图像和波动图 像
单击此处添加副标题
汇报人：XX
目录
振动图像和波动图像的基 本概念 波动图像的描述 振动图像和波动图像的实 验研究
振动图像的描述
振动图像和波动图像的应 用
振动图像和波动图像的发 展趋势和展望
定义
振动图像是描 述物体振动状 态的图形表示
实验设备和实验步骤
• 实验设备：振动台、传感器、数据采集器、计算机等
• 实验步骤： a. 将传感器连接到振动台上，并将数据采集器连接到计算机 b. 设定振动台的工作参数，如振幅、频率和相位等 c. 启动振动台，并实时监测 和记录振动图像和波动图像 d. 对采集到的数据进行处理和分析，得出实验结 果
其中A表示振幅， ω表示角频率，φ 表示初相
该表达式描述了波 动图像上任意一点 在某一时刻的振动 位移
波动图像的数学表 达式是描述波动图 像的重要工具，可 以用于分析波的传 播规律和特性
波动图像的绘制方法
确定波源位置和 波速
绘制波动图像， 标明波峰和波
谷
确定波长和振幅
标注时间轴和方 向
04
振动图像和波动图 像的应用
振动图像在机械工程中的应用
故障诊断：通 过振动图像检 测机械设备的 异常振动，判 断故障原因和
位置
优化设计：利 用振动图像对 机械结构进行 动力学分析和 优化，提高机 械性能和稳定
性
振动控制：通 过调整机械设 备的振动参数， 降低振动对周 围环境和人员 的影响，提高 生产效率和产
品质量
状态监测：实 时监测机械设 备的振动状态， 预测设备寿命 和维修周期， 避免设备损坏
和生产中断
波动图像在声学工程中的应用
声学检测：利用波动 图像对声音传播过程 进行监测和分析，用 于检测设备故障、评 估声音质量等。
单击此处添加副标题
汇报人：XX
目录
振动图像和波动图像的基 本概念 波动图像的描述 振动图像和波动图像的实 验研究
振动图像的描述
振动图像和波动图像的应 用
振动图像和波动图像的发 展趋势和展望
定义
振动图像是描 述物体振动状 态的图形表示
实验设备和实验步骤
• 实验设备：振动台、传感器、数据采集器、计算机等
• 实验步骤： a. 将传感器连接到振动台上，并将数据采集器连接到计算机 b. 设定振动台的工作参数，如振幅、频率和相位等 c. 启动振动台，并实时监测 和记录振动图像和波动图像 d. 对采集到的数据进行处理和分析，得出实验结 果
其中A表示振幅， ω表示角频率，φ 表示初相
该表达式描述了波 动图像上任意一点 在某一时刻的振动 位移
波动图像的数学表 达式是描述波动图 像的重要工具，可 以用于分析波的传 播规律和特性
波动图像的绘制方法
确定波源位置和 波速
绘制波动图像， 标明波峰和波
谷
确定波长和振幅
标注时间轴和方 向
04
振动图像和波动图 像的应用
振动图像在机械工程中的应用
故障诊断：通 过振动图像检 测机械设备的 异常振动，判 断故障原因和
位置
优化设计：利 用振动图像对 机械结构进行 动力学分析和 优化，提高机 械性能和稳定
性
振动控制：通 过调整机械设 备的振动参数， 降低振动对周 围环境和人员 的影响，提高 生产效率和产
品质量
状态监测：实 时监测机械设 备的振动状态， 预测设备寿命 和维修周期， 避免设备损坏
和生产中断
波动图像在声学工程中的应用
声学检测：利用波动 图像对声音传播过程 进行监测和分析，用 于检测设备故障、评 估声音质量等。
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
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2
第十二章 机械波
复习回顾： 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பைடு நூலகம்是正弦或余弦曲线.
3
第十二章 机械波
复习回顾： 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
2.不同点
⑴横轴坐标的意义不同:波的图象中横轴表示各个 质点的平衡位置到原点的距离;振动图象中横轴表 示该质点振动的时间．
22
第十二章 机械波
⑵物理意义不同：波动图像表示某一时刻 各个质点离开平衡位置的位移；振动图象 描述的是某一质点在不同时刻离开平衡位 置的位移．
⑶最大值间距的含义不同：波的图像中相 邻的最大值之间的间隔等于波长；振动图 像中相邻的最大值之间的间隔等于周期。
4
第十二章 机械波
复习回顾：
5.从简谐运动图象可以求哪些x/m物理量 ?
⑴直接描述量： ①振幅A:图像的峰值.
5 0
24 6
t/s
-5
②周期T:相邻两个位移为正的最大值或负
的最大值之间的时间间隔 .
③任意时刻的位移x:对应于图像上某一点的 坐标（t，x）．
5
第十二章 机械波
复习回顾： ⑵间接描述量 ①频率:f=1/T
第十二章 机械波 第二节 波的图像
华池一中 赵斐平 2012.04.19
1
第十二章 机械波
复习回顾：
1.振动图线的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）. 2.图象的物理意义是什么？
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。
振动图象
波动图象
图线 变化
随时间推移图象延 伸，但已有的图象 形状不变
随时间推移图象 沿传播方向平移
形象 比喻为一个质 记忆 点的“录象带”
20
第十二章 机械波
五、从波的图象上可获得那些信息 ⑵间接描述量
①已知波的传播方向可求各个质点的振动 方向，反之亦然。 ②可判断质点的位移、速度、加速度的大 小和方向。 ③质点在一段时间内通过的路程和位移。
④经过一段时间后的波形图
21
第十二章 机械波
六、波的图象与振动图像的异同
1.相同点
两者都是按正弦或余弦规律变化的曲线,振动 图像和波的图像中的纵坐标均表示质点离开平衡 位置的位移,纵坐标的最大值均表示质点的振幅.
1.判断波的传播方向,波的图像和质点
的振动方向之间的关系. y/cm v
．． 5 P
P′
．． ⑴波的成因法
0
2 Q4′ 6
x/m
-5
Q
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.
14
第十二章 机械波
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
23
六、波的图象与振动图像的异同
振动图象
波动图象
研究 对象
研究 内容
单个质点 的振动
一质点的位移随 时间的变化规律
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
图线 x/m
y/m T t/s
λ x/m
物理 意义
表示一个质点在 各时刻的位移
表示各质点在 某时刻的位移
24
六、波的图象与振动图像的异同
横波的图象就反映了某时刻介质中 各个质点在空间的实际分布情况。
12
第十二章 机械波
三、从波的图象上可获得那些信息
y/cm
5
①振幅A:图像的峰值.
x/m
0
24 6
-5
②各个质点的位移x:对应于图像上某一点的
坐标（y，x）．
通过波的图像还能间接描述哪些物理量呢？
13
第十二章 机械波
四、波的图象的应用
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？
19
第十二章 机械波
五、从波的图象上可获得那些信息
⑴直接描述量：
y/cm 5
x/m 0
①振幅A:图像的峰值. -5 2 4 6
②各个质点的位移x:对应于图像上某一点 的坐标（y，x）．
正 方
Y 位移
向
X
负
平衡位置
方
向
10
第十二章 机械波
3.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
O
X
4.波的图象的画法：
将某时刻各质点偏离平衡位置的位移矢 量的末端用光滑的曲线连接起来.
11
第十二章 机械波 二、波的图象的物理意义
反映某时刻各个质点偏离平衡位置 的位移.反映了各个质点的位移随其平 衡位置到原点距离变化的函数关系.
如何描述同一时刻各质点的位移？
7
第十二章 机械波
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。
8
9
第十二章 机械波
一、波的图象
1.横坐标表示在各质点的平衡位置到原点的距离
2.纵坐标表示某时刻各质点对平衡位置的位移
y/cm v
．． 5 P ．． 思判考断波：的如传果播已方知向P点．-50的P′振2 Q动Q′4 方6 向向x/m下,
15
第十二章 机械波 四、波的图象的应用 ⑵逆向走坡法 判断步骤： ⑴根据波的传播方向确定逆向走坡方向 ⑵根据走坡方向确定振动方向
16
第十二章 机械波
四、波的图象的应用
YP
v
走波方向
x/m 5
t/s 0
24 6
-5
②位移系列：回复力、加速度、势能
③速度系列：动量、动能
振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。
6
第十二章 机械波
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。
O X
思考：如果已知P点的振动方向向下， 判断波的传播方向．
17
思考与讨论
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
C
思考：O 如A 果这列波是B 向左传播的D，则X这四
个质点的振动方向又V如何？
18
思考与讨论
例2.如图所示为一列简谐波在某时刻的波
第十二章 机械波
复习回顾： 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பைடு நூலகம்是正弦或余弦曲线.
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第十二章 机械波
复习回顾： 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
2.不同点
⑴横轴坐标的意义不同:波的图象中横轴表示各个 质点的平衡位置到原点的距离;振动图象中横轴表 示该质点振动的时间．
22
第十二章 机械波
⑵物理意义不同：波动图像表示某一时刻 各个质点离开平衡位置的位移；振动图象 描述的是某一质点在不同时刻离开平衡位 置的位移．
⑶最大值间距的含义不同：波的图像中相 邻的最大值之间的间隔等于波长；振动图 像中相邻的最大值之间的间隔等于周期。
4
第十二章 机械波
复习回顾：
5.从简谐运动图象可以求哪些x/m物理量 ?
⑴直接描述量： ①振幅A:图像的峰值.
5 0
24 6
t/s
-5
②周期T:相邻两个位移为正的最大值或负
的最大值之间的时间间隔 .
③任意时刻的位移x:对应于图像上某一点的 坐标（t，x）．
5
第十二章 机械波
复习回顾： ⑵间接描述量 ①频率:f=1/T
第十二章 机械波 第二节 波的图像
华池一中 赵斐平 2012.04.19
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第十二章 机械波
复习回顾：
1.振动图线的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）. 2.图象的物理意义是什么？
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。
振动图象
波动图象
图线 变化
随时间推移图象延 伸，但已有的图象 形状不变
随时间推移图象 沿传播方向平移
形象 比喻为一个质 记忆 点的“录象带”
20
第十二章 机械波
五、从波的图象上可获得那些信息 ⑵间接描述量
①已知波的传播方向可求各个质点的振动 方向，反之亦然。 ②可判断质点的位移、速度、加速度的大 小和方向。 ③质点在一段时间内通过的路程和位移。
④经过一段时间后的波形图
21
第十二章 机械波
六、波的图象与振动图像的异同
1.相同点
两者都是按正弦或余弦规律变化的曲线,振动 图像和波的图像中的纵坐标均表示质点离开平衡 位置的位移,纵坐标的最大值均表示质点的振幅.
1.判断波的传播方向,波的图像和质点
的振动方向之间的关系. y/cm v
．． 5 P
P′
．． ⑴波的成因法
0
2 Q4′ 6
x/m
-5
Q
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.
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第十二章 机械波
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
23
六、波的图象与振动图像的异同
振动图象
波动图象
研究 对象
研究 内容
单个质点 的振动
一质点的位移随 时间的变化规律
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
图线 x/m
y/m T t/s
λ x/m
物理 意义
表示一个质点在 各时刻的位移
表示各质点在 某时刻的位移
24
六、波的图象与振动图像的异同
横波的图象就反映了某时刻介质中 各个质点在空间的实际分布情况。
12
第十二章 机械波
三、从波的图象上可获得那些信息
y/cm
5
①振幅A:图像的峰值.
x/m
0
24 6
-5
②各个质点的位移x:对应于图像上某一点的
坐标（y，x）．
通过波的图像还能间接描述哪些物理量呢？
13
第十二章 机械波
四、波的图象的应用
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？
19
第十二章 机械波
五、从波的图象上可获得那些信息
⑴直接描述量：
y/cm 5
x/m 0
①振幅A:图像的峰值. -5 2 4 6
②各个质点的位移x:对应于图像上某一点 的坐标（y，x）．
正 方
Y 位移
向
X
负
平衡位置
方
向
10
第十二章 机械波
3.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
O
X
4.波的图象的画法：
将某时刻各质点偏离平衡位置的位移矢 量的末端用光滑的曲线连接起来.
11
第十二章 机械波 二、波的图象的物理意义
反映某时刻各个质点偏离平衡位置 的位移.反映了各个质点的位移随其平 衡位置到原点距离变化的函数关系.
如何描述同一时刻各质点的位移？
7
第十二章 机械波
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。
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第十二章 机械波
一、波的图象
1.横坐标表示在各质点的平衡位置到原点的距离
2.纵坐标表示某时刻各质点对平衡位置的位移
y/cm v
．． 5 P ．． 思判考断波：的如传果播已方知向P点．-50的P′振2 Q动Q′4 方6 向向x/m下,
15
第十二章 机械波 四、波的图象的应用 ⑵逆向走坡法 判断步骤： ⑴根据波的传播方向确定逆向走坡方向 ⑵根据走坡方向确定振动方向
16
第十二章 机械波
四、波的图象的应用
YP
v
走波方向
x/m 5
t/s 0
24 6
-5
②位移系列：回复力、加速度、势能
③速度系列：动量、动能
振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。
6
第十二章 机械波
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。
O X
思考：如果已知P点的振动方向向下， 判断波的传播方向．
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思考与讨论
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
C
思考：O 如A 果这列波是B 向左传播的D，则X这四
个质点的振动方向又V如何？
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思考与讨论
例2.如图所示为一列简谐波在某时刻的波