波的图像(教科版)

y(cm) v
2
x(cm)
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12
-2
解析： A2cm v 32cm8cm
f4
定量确定某一时刻的波形除已知波的传播方向和某质点的振动方 向外，还需要知道波的振幅和波长．（四要素定量确定波形）
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课堂练习
1、某列波沿x轴正方向传播，t=0时的波形图如图所示， 已知在t=0.6秒时A点正好第三次出现波峰，则波的周期 为多少？波传到P点所需的时间为多少？P点第一次出现
Y
v
V
V
V
O
B
C
DX
A V
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？
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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
它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.
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。
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5
二、从波的图象上可获得哪些信息
⑴直接描述量：
y/cm
5
①振幅A:图像的峰值.
x/m
0
②波长λ:相邻两个波峰 或波谷之间的距离.
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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。
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，
． y/m P′ v
． ． 0
P Q′
1
．2 3 4 x/m
Q
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2.求波在任意时刻的波形图 ⑵图象平移法
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。
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如何描述同一时刻各质点的位移？
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3
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4
一、波的图象的物理意义
若以横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵 坐标y表示该时刻各个质点偏离平衡位置的位移，规定位移的 方向向上为正值，向下为负值，在xoy坐标平面内，描述该时 刻各质点的位置(x,y)，用平滑曲线将各点连接起来，就得到 这一时刻横波的图像。
-5
24 6
③各个质点的位移x:对应于图像上某一点的坐标（x， y）．
通过波的图像还能间接描述哪些物理量呢？
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6
（2）间接描述量：
y/cຫໍສະໝຸດ Baidu 5
x/m 0
24 6
-5
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
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。
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例.一列波振幅是2cm，频率是4Hz的简谐横波， 以 32cm/s的速度沿图中x轴正方向传播，在某时刻x坐标 为－7cm处的介质质点正好经过平衡位置向y轴正方向 运动，画出此时刻的波形图。
2.3 波的图像
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
②周期T:相邻两个位移 为正的最大值或负的最
0
24 6
-5
t/s
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）．
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
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 断波的传播方向．
y/cm v
．． 5 P P′ 0
．． 2 Q4′ 6
精-选5ppt
Q
x/m
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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.
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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
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五、波的图象与振动图象的异同
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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 某时刻所有质点的空间分布规律
x/m
图线
y/m
t/s
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
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 记忆
确定质点 运动方向
①比喻为一质点的“传记记录卡” ②比喻为一个质点的“录象带”
①比喻为无数质点某一时刻 的“特写镜头”
②比喻为无数质点某一时刻 拍摄的“照片”
③速度系列：动能
位移系列和速度系列具有精选互ppt余关系，此消彼长。 2
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。
根据下一时刻的位移来判断
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根据“质点带动原理”来判断
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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.
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
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？精选ppt
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Y
v
V
O
v
A
Bv
V
精选ppt
V
vV
C
v
DX
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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