3-4 2.3波的图像

高二物理 选修3-4 导学案 NO1 编制人：陈刚 班级 姓名 学习小组_ __ 评价 时间：

2013/1/6

第二章 机械波 第3节 波的图像

【学习目标】

1. 通过自主学习，让学生知道振幅、波长的概念。

2.小组合作，理解波的图象的物理意义，能在波的图象中求出波长、振幅

3.激情投入，能区别波动图象与振动图象。 【重难点】

重点：1.图线的物理含义及图像的信息.

2.波动图像与振动图像的对比区别及应用.

3.波长的理解及其应用.

难点：波动图像与振动图像的对比区别及应用. 【课程内容标准】

1、通过波的图像的建立，提高学生的空间想象能力。

2、通过对波的图像进行分析判断，提高分析推理能力 3. 通过对波的图像来理解波的双向性和周期性。

【课前预习案】

【使用说明】

1．同学们要先通读教材，然后依据课前预习案再研究教材；通过梳理掌握：振幅、波长的概念，知道图线的物理含义及图像的信息，能够初步利用对波的图像来理解波的双向性和周期性

2．勾划课本并写上提示语．标注序号；完成学案，熟记基础知识，用红笔标注疑问。

（一）教材助读

一、 波的图像的做法

1、建立坐标系：用横坐标x 表示在波的传播方向上各质点的 ，纵坐标y 表示某时刻各质点偏离平衡位置的 。

2、选取正方向：选取质点振动的某一个方向为 正方向，x 轴一般 为正。

3、描点：把某一时刻所有质点的 画在坐标系里。

4、连线：用一条 的线把3中的诸点连接起来就是这时的 。 二、波的图像的特点

1、波的图像也称 ，简称 。如果波形是正弦曲线，这样的波叫做 ，简称 。

2、介质中有正弦波传播时，介质中的质点做 。 三、波的图像与振动图像的意义

1、波的图像表示介质中的“各个质点”在 的位移。

2、振动图像表示介质中“某个质点”在 的位移。 四、两种图像的比较 比较内容 波的图像(简谐波) 振动图像(简谐运动) 研究内容 图像形状 横坐标 纵坐标

横轴上相邻的两个

状态总一致的点之间的距离的含义

（二）预习自测

1．关于振动图象和波的图象，下列说法中正确的是( )

A ．振动图象研究的是一个质点在振动过程中位移随时间的变化，而波的图象研究的是某一时刻在波的传播方向上各个质点在空间的分布

B ．振动图象的形状不随时间变化，而波的图象的形状随时间而变化

C ．简谐运动图象和简谐波的图象其形状都是正弦(或余弦)曲线

D ．振动图象的图线实质是振动质点所经过的路径形状，波的图象其图线实质是某一时刻各个质点的连线形状 2．一简谐横波在x 轴上传播，在某一时刻的波形图如图8－1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 3．如图8－2所示，下列说法中正确的是( ) A ．此列波的振幅是0.1 m B ．x ＝15 m 处质点的位移是0.1 m

C ．若A 的速度沿y 轴正方向，则B 的速度亦沿y 轴正方向

D ．A 的加速度为沿y 轴负方向，而B 、C 的加速度沿y 轴正方向

【问题反馈】：请将你在预习本节中遇到的问题写在下面。

【课内探究案】

探究一 横波的图像的理解及画法：

仔细观察波的图像，请思考以下问题：

(1)此时质点3的位移大于质点4的位移，因此质点3的振幅一定大于质点4的振幅，这种说法对吗？

(2)波从质点1传到质点13需要多少个周期？

(3)波从质点1传到质点5的距离是多少个波长？

(4)质点2和质点4的位移，速度，加速度，回复力分别相同吗？

2.从波的图像上能反映哪些物理量或关系？

例题1.一列简谐横波在某时刻的图像如图2-3-5所示。

（1）这列波的振幅和波长是多少？

（2）已知波向右传播，说明平衡位置分别为A、B、C、D的4个质点在此

时刻的振动方向。

（3）若波速为240m/s，求波的频率。

（4）1s时间内，质点B运动的路程？1s的位移？

（5）画出再经过T/4时的波的图像。

训练1：一列简谐横波在某一时刻的波形如图所示，已知波沿x轴负方向传播，波速为1 m/s,试画出1 s后的

波形(已知波源振动周期为4 s).

探究二波的图像与振动图像的比较

1.观察两图，请思考以下问题：

(1)图甲和图乙分别表示的是什么图像？

(2)若要表示弹簧振子从平衡位置开始随时间的振动情况，我们应选哪个图？

(3)若要表示在某一时刻，绳波中各个点的位置，我们应选哪个图？

(4)若图甲中的波是向右传播的，则图乙表示的是图甲中哪些点的振动？

(5)若图甲中的波是向左传播的，则图乙表示的是图甲中哪些点的振动？

例题2.一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=O时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所

示．质点N的振幅是 m，振动周期为 s，图乙表示质点 (从质点K、L、M、N中选填)的振动

图象．该波的波速为 m／s

【当堂检测】

1. 关于图像的说法中正确的是（）

A. 振动图像表示不同质点在同一时刻的位移

B. 波的图像表示波传播方向上各质点在同一时刻的位移

C. 振动图像表示同一质点在不同时刻的位移

D. 波的图像表示波传播方向上同一质点在各个时刻的位移

2.一简谐横波在x轴上传播，波源振动周期T=0.1 s，在某一时刻的波形如图所示，且此时a点向下运动，则

（）

A. 波速为20m／s，波向x轴正方向传播

B. 波速为10m／s，波向x轴负方向传播

C. 波速为20m／s，波向x轴负方向传播

D. 波速为10m／s，波向x轴正方向传播

3. 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

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先到达离平衡位置最远处

4.如图所示是一列波t时刻的图像，图像上有a、b、c三个质点，下列说法中正确的是( )

A.a、b两质点此时刻速度方向相同

B.a、c两质点此时刻加速度方向相同

C.c质点此时速度方向沿y轴负方向

D.a质点此时速度方向沿y轴正方向

※5. 一列沿x正方向传播的细绳横波（简谐波），在t＝0时刻的波的图像如图所示。已知这列波在P出现两

次波峰的最短时间是0.7s

（1）这列波的波速是多少?

（2）再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰?

（3）这段时间R通过的路程是多少?

※6．如图所示，一列向右传播的简谐横波，波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标x=0.96m，从图中状态开始

计时，求：

（1）经过多长时间，P质点开始振动？

（2）经过多长时间，P质点第一次到达波谷？

（3）经过多长时间，P质点第二次到达波峰？

我的收获和反思