波的图像的意义

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高三物理波的图像

高三物理波的图像

解:(1)从图中可以看出两列波的波长分别为 λa=2.5m,λb=4.0m, 因此它们的周期分别为
Ta
a
v
1s
Tb
b
v
1.6 s
(2)4n=2.5(n+m),式中n和m都是正整数, 得 3n=5m,n=5,m=3,
两列波的最小公倍数为S=20m,所以每隔20 m又 会重合,所有重合处的位置为 x=(2.5 ±20k)m,k=0,1,2, 3,…
①这列简谐波的周期是
0.4 s,波速是 5
m/s.
②t=0.6 s时,质点D已运动的路程是 0.1 m. y/cm 5 B C D x/m 0 1 2 3 4 5 -5 A
024.上海市徐汇区07年第一学期期末试卷3 3.一列简谐横波沿x轴传播。t=0时刻的波形如图 所示,质点A与质点B相距1m,A点的振动速度沿y轴 正方向;t=0.02s时,质点A第一次到达正向最大位 移处。由此可知 ( D ) (A)此波的传播速度为12.5m/s (B)此波沿x轴正方向传播 (C)从t=0时刻起,经过0.04s,质点A沿波的传播 方向迁移了1m y (D)在t=0.04s时,质点B处在 B A O x 平衡位置,速度沿y轴正方向
033.上海嘉定区2007学年上学期调研4 4、一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0 时刻 的波形如图中实线所示,t=0.2s 时刻的波形如图 中的虚线所示,则( C ) A.质点P的运动方向向右
y/m
B.波的周期可能为0.27s
C.波的频率可能为1.25Hz
0
P
6 12 18 24
x/m
D.波的传播速度可能为20m/s
-1.5
b
2.5
x/m
( 3)辩析题:分析和判断在 t= 0时是否存在两列波

第二节 波的图像详解

第二节 波的图像详解

例、图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波 在t=0时的波形。当R点在t=0时的振动状态 传到S点时,PR范围内(含P、R)有一些质点 正在向y轴负方面运动,这些质点的x坐标取 值范围是 A.2cm≤x≤4cm B.2 cm<x<4 cm C.2cm≤x<3 cm D.2cm<x≤3 cm
C
例、一列简谐机械横波某时刻的波形如图,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是 A、在其平衡位置下方且向上运动 B、在其平衡位置上方且向下运动 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
v =△x/ △t =λ/T =λf
(其中, △x为波传播的距离;△t为波传播△x经历的时间)
说明: 1.波的频率f,由波源决定,与介质无关. 2.波速v由介质决定,与波源无关. 3.一列波进入两种不同的介质,其频率不变,波速与波 长相应改变.
波 传 播 特 征
3、由波的传播方向判断质点的振动方向 1)带动法:先带后质中传 播的快慢程度.
定义:波在介质中传播的速度. 说明:1.波速的大小由介质的性质决定,同一列波在不 同介质中传播速度不同. 2.波在均匀介质中是匀速传播的.
注意:波速与质点的振动速度不同,质点的振动是一种 变加速运动,因此质点的振动速度时刻在变.
四、波长、周期(频率)和波速的关系
x /m
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
t /s
振动图像随时间的演变振动图像是图线的 延伸。原图象形状不变; 波的图像随时间的演变原图象的形状将沿 横坐标方向整个地平移,而不是原图象的 延伸。
4、 判断质点运动方向的方法不同

波的图象 课件

波的图象 课件
由振动图象的画法可以知道: 图象上的点并不表示做简谐运动的质点在空间的实际 位置。
三、波的图象的应用(一)
题型之一:
波的传播方向、质点的振动方向以及波形图 三者知其二,而求其一。
题型之二:
求波在任意时刻的波形图
练习一: 如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
波的传播方向
V
OBΒιβλιοθήκη A VV VC
DX
上坡下,下坡上
练习二: 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
答案:向左传播
O
V
X
如果这个质点的振动方向向上,则波的传播方向又如何? 如果已知这个质点做减速运动,则波的传播方向又如何?
练习三: 如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图
不同介质中传播速度不同.
3、波在均匀介质中是匀速传播的。 4、波速与质点的振动速度不同。
二、周期和频率
波的周期(或频率):波源振动的周期(或频率) 1、波的周期由波源决定,同一列波在不同介质中传播
时周期(或频率)保持不变.
2、每经历一个周期,波向前传播一个波长。因此周期 描述了波传播过程中的时间上的周期性。
三、波速 v f
T
v x t
1、它反映振动在介质中传播的快慢程度. 2、波速的大小由介质的性质决定,同一列波在
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

平衡位置

2.波的图像解析

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

波的图像的应用

波的图像的应用

形图(虚线). 解法二:特殊质点振动法:根据波动方向和振动方向的关 3T 3T 前和 系,确定两个特殊点(如平衡点和峰点)在 后的位置 4 4 进而确定波形. [答案] 见解析. 3.[答案] (1)4n+3(m)(n=0,1,2,3,……) (2)0.8 s (3)向左
四、波传播的双向性和多值问题 例1:下图的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线, 经0.5秒后,波形如图中的虚线所示。该波的周期 T 大于 0.5秒 1、如果波是向左传播的,波速是多大?周期是多大? 2、如果波是向右传播的,波速是多大?周期是多大?
B
y
O
a
y b d x
O
(b)
t
c (a)
课 堂 练 习
一列简谐横波沿x轴负方向传播,如左图是t=1s时的 波形图,右图是波中某振动质点的位移随时间变化的 振动图线(两图用同一时间起点),则图2可能是图1 中哪个质点的振动图线( ) A.x=0处的质点 B.x=1m处的质点 C.x=3m处的质点 D.x=5m处的质点
Y 波的传播方向 C B D X V V
V
O
A
V
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?
课例6.一列横波在某时刻的波形图如图所示。 堂练习
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
[答案] ABD
五、振动图像与波动图像结合
如图所示,分别为一列横波在某一时刻的波 形图象和在x=6m处的质点从该时刻开始计时 的振动图象,则这列波( BC ) A.沿x轴的正方向传播 B.沿x轴的负方向传播 C.波速为100m/s D、波速为2.5m/s

机械波的图像的描述

机械波的图像的描述

例1.关于简谐波说法中正确的是( C ) .关于简谐波说法中正确的是( A.两个振动情况完全相同的质点之间的距离 . 是一个波长 B.任意两个波峰或波谷之间的距离叫波长 . C.波动在一周期内向前传播的距离等于波长 . D.在一个周期内质点所走过的路程等于一个 . 波长
例2.关于波速说法错误的有(ABCE ) .关于波速说法错误的有( A.波速由介质和波源共同决定 . B.提高振源频率,波的传播速度将增大 .提高振源频率, C.同时在空气中传播两列声波,波长较大的 .同时在空气中传播两列声波, 声波传播较快 D.频率大的声波在空气中传播的波长越短 . E .波速反映了介质中质点振动的快慢 F .波速反映了振动在介质中传播的快慢
机械波的图象描述
一、波的图象
用横坐标x 用横坐标x表示在波传播方向上介质各质点 的平衡位置,纵坐标y 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, 点偏离平衡位置的位移,并规定在横波中位 移方向向上时为正值,位移方向向下为负值, 移方向向上时为正值,位移方向向下为负值, 把各个质点在某一时刻所在位置连成曲线, 把各个质点在某一时刻所在位置连成曲线, 就得到该时刻的波的图象 波的图象。 就得到该时刻的波的图象。 波的图象的物理意义: 波的图象的物理意义:表示了一列波在某 物理意义 时刻沿波的传播方向上, 时刻沿波的传播方向上,介质中各个质点 离开各自平衡位置的位移情况。 离开各自平衡位置的位移情况。
1 t = 0.2s = (n + )T (n = 0,, , … ) 123 … 4
⑶若波传播速度是v=35m/s,则波在 若波传播速度Байду номын сангаас ,则波在0.2s内传播的距离 内传播的距离
当波向左传播具有这种可能,所以波向左传播。 当波向左传播具有这种可能,所以波向左传播。

波的图像

波的图像
Y
O
V
X
V
Y O
V
X V
V
方法二:微平移法.
由于波向前传播,波形也向前传播。所以做出经微小时间后 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
v
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.
方法三: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”
y
t=1s时刻
向右传:△X=λ/4+nλ 向左传:△x=3λ/4+nλ
△X=x2-x1 =1m
课堂练习
如图所示,实线是一列简谐波在某时刻 的波形图象,虚线是0.2s后它的波形图象。 求这列波可能的传播速度。
y
0 1 234 5
x/m
解:因为波向右传播,波向右传播的距离为2m, 只要把原来的波形曲线向右平移2m,即可得到1/8s后 的波形图(图中的红色曲线)。
时的波形
3
o 00
1
23
45
6

t秒时 的波形
【例】一列横波在x轴上传播,t1=0和 t2=0.005s时的波形如图所示的实线和虚线. (1)设周期大于(t2-t1),求波速. (2)设周期小于(t2-t1) ,并且波速为 6000m/s,求波的传播方向.
4、条件的不确定性引起多解问题
某时刻 相距a的两点 p 、 Q在平衡位置,且p 、Q 之间只有一个波峰,经过时间t,Q第一次到达波 谷,波向右传播,求:波可能的传播速度?
3、波的图象与振动图象的区别
(1)横坐标的物理意义?

波的图像及波速与波长、频率的关系

波的图像及波速与波长、频率的关系
长度代表意义不同
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

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.

波的图象 课件

波的图象  课件

已知波的传播方向和波速,根据某一 时刻波的图像求任一时刻波的图像
已知波在t时刻的图像 y
则使波的图像沿波的
vΔt
传播方向移动vΔt的
距离,就得到了t+Δt 0
时刻波的图像。
v x
波在t时刻的图 像
波在t+Δt时刻的图像
波的图像
y
a b
0
c
d
质点的加速度方向总 是指向平衡位置
点点点点cad:b:::处速处速于度于度平方峰衡方向值位向向处置上向,, x 偏位偏 移加 速上下离最离移速运,,平小加做平最度动衡,方速 减衡大速位向度速位,度置速向的方运置的度上值向动的位,为最做向加
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
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
波的图象
类别
振动
波 动 和 振
研究 单个质点在平衡 现象 位置附近的往复
运动
动 力的 质点受到指向平
来源 衡位置的回复力
作用
波动 介质中大量质点的 集体振动
介质中相邻质点间 相互作用的弹力
运动 质点的振动是变 在同一种介质中波
性质
加速运动
动的传播速度不变
联系 振动是波动的起 波动是振动的传播 因,有振动不一定 有波一定有振动 有波
一、波的图象
1.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位移.

高中物理课件 12.2波的图像

高中物理课件 12.2波的图像
y/cm
0 x/m
二、波的图象的物理意义
1.波的图象表示某一时刻介质中各个质点偏离 平衡位置的位移.
2.波的图象(随时间)的变化情况.
yv1来自502
4
3
波的传播方向
x
时刻t的波形
时刻t+Δt的波形
三、波的图象的应用
1.介质中质点的振动方向与波的传播方向的关系.
题型1.已知波的传播方向和波形图判断质点的振动方向。
四.从波的图象上可获得哪些信息
⑴直接描述量:
y/cm
①振幅A:图像的峰值.
5
x/m
②波长λ:相邻两个波峰 0
或波谷之间的距离.
-5
24 6
③各个质点的位移x:对应于图像上某一点的坐标(y,x)
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
六、波的图象与振动图象的异同
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.
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. 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。
画出再经t=T/4时的波形图
. y/m P′ v
. . 0
P Q′

《波的图像》 知识清单

《波的图像》 知识清单

《波的图像》知识清单一、波的图像的定义波的图像是表示在某一时刻,沿波的传播方向上各个质点的位移情况的图像。

它就像是给波“拍了一张照片”,让我们能够直观地看到波在那一刻的“形态”。

二、波的图像的构成要素1、横坐标横坐标通常表示波的传播方向上各质点的平衡位置。

每个位置都对应着一个特定的质点。

2、纵坐标纵坐标表示质点在该时刻相对平衡位置的位移。

位移有正负之分,正位移表示质点在平衡位置上方,负位移表示质点在平衡位置下方。

三、波的图像的特点1、周期性波的图像具有周期性。

这意味着如果经过一个特定的时间间隔(称为周期),波的图像会重复出现。

2、对称性它可能具有轴对称或中心对称的性质。

比如,对于正弦波,其图像关于平衡位置对称。

3、波长在波的图像中,相邻两个同相点(位移相同的点)之间的距离就是波长。

波长反映了波在空间上重复的周期长度。

四、从波的图像中能获取的信息1、振幅振幅是指质点振动的最大位移,从图像上看,就是纵坐标的最大值。

2、波长如前所述,通过测量相邻同相点之间的距离可以得到波长。

3、某一质点的位移给定一个质点的平衡位置,就能从图像中读出该质点在此时刻的位移。

4、某一质点的振动方向通过观察质点当前的位移以及下一时刻的位移趋势,可以判断质点的振动方向。

比如,若质点当前位于平衡位置上方,且下一时刻位移将减小,那么质点此时正向下振动。

5、波的传播方向根据质点的振动方向和波的传播方向之间的关系,可以推断波的传播方向。

五、波的图像与振动图像的区别1、横坐标的含义波的图像横坐标表示质点的平衡位置,而振动图像的横坐标表示时间。

2、研究对象波的图像研究的是多个质点在某一时刻的位移情况,振动图像研究的是单个质点在不同时刻的位移情况。

3、物理意义波的图像反映的是波在某一时刻的空间分布,振动图像反映的是一个质点的振动规律。

六、波的图像的应用1、预测波的传播通过分析波的图像,可以预测在未来某一时刻波的形状和质点的位移。

2、计算波速结合波长和周期,可以计算出波传播的速度。

波的图像

波的图像

波的图像基础梳理在机械波的传播过程中,介质中的大量质点先后开始振动起来,由于它们振动步调不一致,在某一时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。

为了从总体上形象地描绘出波的运动情况,物理学中采用了波的图象。

一、波的图像1.坐标轴:取质点的连线作为X轴,表示质点分布的顺序;取过波源质点的作为y轴,表示质点位移。

2.意义:在波的传播方向上,介质中振动的各质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移。

3.形状:(或)图线。

4.图象形成:波的图象相当于一张,它记录了拍照时刻介质中各质点离开平衡位置的位移。

二、振动图像和波动图像的的比较三、判断波的传播方向和质点振动方向的方法已知波的传播方向判定图象上该时刻各质点的振动方向,常用方法如下:1.带动法:根据波动过程的特点,利用靠近波源的点带动它邻近的离波源稍远的点的特性,在被判定振动方向的点P 附近图象上靠近波源一方找一点P’,若在P 点的上方,则P’带动P 向上运动,若P’在P 点的下方,则P’带动P 运动。

2.上下坡法:把波动图线类比凸凹的路面,凸凹路面就有上坡段和下坡段,沿着波的传播方向看去,位于上坡段上的质点就 运动,下坡段上的质点就 运动.3.微平移法:将波形曲线沿波的传播方向做微小 ,如波动图像上的某点,移动后它比原来的位置 了,说明经过极短的一段时间它 运动了。

典例剖析例1.有关如图10-2-1所示两个图像的说法正确的是( )A .甲为振动图像B .乙为振动图像C .甲为波动图像D .乙为波动图像 解析:波的图象表示介质中各质点在某一时刻偏离平衡位置的情况,振动图像表示某一质点在不同时刻偏离平衡位置的情况,可见甲为波动图像,乙为振动图像,BC 正确。

答案:BC例2.图10-2-2中画出了一列向右传播的横波在某个时刻的波形图象,由图象可知( )A .质点a 此时的位移是零B .质点b 此时向-y 方向运动C .质点C 、d 的振幅相等D .质点c 此时的加速度方向为正解析:质点a 此时的位移是最大,A 不对;因波向右传播,b 质点处在下坡路上,应向上运动,B 不对;同一列简谐波中的质点,振幅都是一样的,C 正确;质点c 此时的加速度方向为正,D 正确。

波的图像

波的图像

Y O B C
D F
E X G
六、知识回顾
1、简谐波的图象都是正弦或余弦曲线,表示某一时刻介质 简谐波的图象都是正弦或余弦曲线, 中各个质点离开平衡位置的位移。 中各个质点离开平衡位置的位移。 2、从简谐波的图象可以知道的物理量: 从简谐波的图象可以知道的物理量: (1)从波的图象可以知道振幅和波长 (2)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 借助图象还可以说明各个质点的速度、 的变化情况和速度、 的变化情况和速度、加速度的方向 根据某一时刻的波的图象和波的传播方向, 3 、根据某一时刻的波的图象和波的传播方向, 能画出下 一时刻和前一时刻的波的图象, 一时刻和前一时刻的波的图象,并能指出图象中各个质点 在该时刻的振动方向。 在该时刻的振动方向。
为了从总体上形象地描绘出波的运动情况, 为了从总体上形象地描绘出波的运动情况,物理学中采用了
波的图象
机械波
一、波的图象的绘制
1.用横坐标 表示在波传播方向上各个质点的 1.用横坐标x表示在波传播方向上各个质点的平衡位置 用横坐标 表示在波传播方向上各个质点的平衡位置 2.用纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移 2.用纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移 用纵坐标 某一时刻各个质点偏离平衡位置的 正 方 向
五、波的图象的应用
例题1 例题1:如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 的波形图,试求出波形图上A、B、C、D四个质点的振 动方向。 动方向。 V
Y
V
波的传播方向
V C B D A V
O
X
如果这列波是向左传播的, 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?

波的图象

波的图象
Y
O
V
X
如果已知这个质点做减速运动,则波形图又如何? 返回
振动图象的画法------描点法
Y
O
T/4 T/2 3T/4 T t
振动图象的画法------描点法
Y
O
T/4 T/2 3T/4 T t
振动图象的画法------描点法
Y
O
T/4 T/2 3T/4 T t
振动图象的画法------描点法
由振动图象的画法可以知道: 图象上的点并不表示做简谐运动的质点在空间的实际位置。
三、振动图象与波的图象的比较
X
Y


动 图
O
t
的 图
O
X


1.两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置的位移
2.振动图象的横坐标表示时间,O点为质点的平衡位置 波的图象的横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置
3.两种图象的形状都是正弦或余弦曲线
O
波的传播方向
X
例一 例二
四、波的图象的应用(二)
主要题型之二: 求波在任意时刻的波形图
主要方法之一: 三角形法
Y
波的传播方向
三角形顶部表示波峰或波谷 质点的振动方向 质向点上的或振向动下方向
O
波的传播方向
X
例一 例二
例题一: 如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
一、波动情况的图象表示法
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

平衡位置

知识与技能理解波的图象的意义知道波的图象的横纵

知识与技能理解波的图象的意义知道波的图象的横纵

【答案】10 cm 5 3 cm 【解析】由波的图象的物理意义及根据正弦曲线的数
学特征,认真分析图象,可以求解。 由图象可以直接读出其波长为 λ=6.0 m,各质点的
振幅都一样,均为 10.0 cm。至于 x=1.0 m 上的质点此 刻的位移,根据图象的几何特征,可以写出它的数学表
达式为
y=10sinπ3x。当
②特殊点法:取相距4λ的两个特殊点(波峰与平衡位置 或波谷与平衡位置)来研究,根据两质点的振动方向,判 断出两质点经 Δt 后的位置,过这两位置画出相应的正弦 曲线即可。
【例1】一列横波沿绳子向右传播,某时刻形成如图
12-2-4所示的凸凹形状,对此时绳上A、B、C、D、E、
F六个质点
()
A.它们的振幅相同 B.其中D、E速度方向相同 C.其中A、C速度方向相同 D.从此时算起,B比C先回到平衡位置 【答案】A、D
③波的传播方向的双向性 如果只知道波沿x轴传播,则有可能沿x轴正向,也有 可能沿x轴负向。 (3)波动图象的意义 描述在波的传播方向上的介质中的各质点在某一时刻 离开平衡位置的位移。
注意:由波的图象能获得的信息 (1)从图象上可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)因加速度方向和位移方向相反,可确定任一质点在 该时刻的加速度方向。 (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,并判断位移、加速度、速度、动量、动能的变化。
(2)图象的特点 ①波的图象并不是实际运动的波形图,但某时刻横波 的图象形状与波在该时刻的实际波形很相似,波形中的波 峰对应波的图象中的位移正向最大值,波谷对应图象中位 移负向最大值。波形中的平衡位置也对应图象中的平衡位 置。
②波的图象的周期性 在波的传播过程中,各质点都在各自的平衡位置附近 振动,不同时刻,质点的位移不同,则不同时刻,波的图 象不同。质点振动位移做周期性变化,则波的图象也做周 期性变化,经过一个周期,波的图象复原一次。相隔时间 为周期整数倍的两个时刻,波形相同。
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2、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、速度、加 速度的方向。
4 ,8 位 置反应平 衡位置 B点振幅
V
y /m
a
B
A
0.10 A
v
0 1 2 3 4 5 6 7 8 x /m
波的图象的物理意义
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.
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。
对于纵波,相邻的两个密部或相邻的两个疏部之间的距离等于 一个波长。
2、频率:波的频率就是波源的振动频率,也是所 有质点的振动频率。
3、波速:波在均匀介质中匀速传播的速率只与介 质有关,而与频率无关。注意波速与质点振动速 度不是同一概念。
y 位移
O
x
平衡位置
2、波的图象意义:
1)波的图象表示介质中各质点在某一时刻偏离平衡 位置的位移的情况。
2)在不同时刻质点振动的位移不同,波的图像也随 之改变。
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。
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
三、振动图象与波的图象的比较
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
4、 判断质点运动方向的方法不同
x
x1 0
●振动图象
A
t
t1
●波的图象 y
y1
A
x
0
x1
t1时刻质点向- x方向运动
质点A在向+y方
向运动
4、者关系:质点振动一个周期,波形向前移动 一个波长。
即:v=S/t=/T=f,f和v决定.
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。
=
������ ������
������ = ������������
∴ ������′ = ������
∴ ������ = ������������ ������ = ������������
������ , ������ = 4
3
3������
������ = 4 ������ , ������ = 4
逆向复描法:从速度相反的方向,然后沿着图线, 向上质点振动向上,向下质点振动向下
������ ������ = 4
介质→ 均匀 → 匀速
t → ������ ∴ ������ = ������������
������ = ������ ∴ ������′ = ������ ∙ ������
又∵ ������
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
形象 记忆
比喻为一个质点的“录象带”比拍喻摄为的无“数照质片点”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“逆向复描法”来判断
3、由波的传播方向判断质点的振动方向 1)带动法:先带后,后跟先。 2)微平移法:前面上升,后面下降。
������ ������总 = ������������ + 4
������ ������ = ������������ + 4
3、图象随时间的演变情况不同
x /m
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
t /s
振动图像随时间的演变振动图像是图线的 延伸。原图象形状不变;
波的图像随时间的演变原图象的形状将沿 横坐标方向整个地平移,而不是原图象的 延伸。
波的图像的意义
复习提问: 1、什么是机械波? 2、产生机械波的条件是什么? 3、机械波分哪二种?各有什么特点? 问题:机械波中各个质点在某一时刻相对平衡位置的 位移相同吗?如何进行描述?
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振动偏 离平衡位置的位移。
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