波的图像

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§5.4 波的图像、波长、频率和波速

§5.4 波的图像、波长、频率和波速
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二、波长、频率和波速 1. 波长 沿波的传播方向,相邻的两个波峰(波谷) 或相邻两个疏部(密部)之间的距离叫波长,用 表示。
y
+A

O
-A
x

2. 频率 波源振动的频率也称波的频率。波源振动的 周期也称波的周期。频率和周期反映了波在时间上的周期 性。
v
y O
v
x
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2. 由图像可解决的问题 (1)可直接由图像读出此波的振幅(A)、波长 (λ)、各质点此时刻的位移。 (2)给出 了波速大小及方向 ,可求出此波的周期 (T)、频率()、各质点此时刻的运动方向,可画出经 t 后波的图像。
y
+A

O
-A
x

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3. 波的图像与振动图像的比较 振动图像
研 究 对 象 振动质点
波的图像
波传播方向上连续介质
某一时刻在波传播方向 质点在振动过程中,位移 研究内容 上 连 续介 质中 各 质点 的 随时间变化的规律 空间分布规律 y x
图 线
O
t
O
x
研究质点振动的时间起点 为 瞬 时 图 像 , 时 刻 选 择 图 线 变 化 (零时刻)不同,图线的 不 同 , 图 像 会 变 化 , 但 起始点不同 变化中有规律 物理意义 某一质点在各个时刻的位 某 一 时 刻 在 各 个 质 点 的 移分布 位移分布
§8.4 波的图像 波长、频率和波速 一、波的图像(简谐波) 二、波长、频率和波速

毕泽:经典课件:波的图像(教科版)

毕泽:经典课件:波的图像(教科版)
周期T=0.3s 波传到P点的时间为t1=0.45s P点第一次出现波峰的时间为t2=0.675s
课堂练习
2、一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图实线
所示,经过△t=0.05s后的波形如图虚线所示。已知△t
AD 小于一个周期,则(

A.这列波的波长是4m
B.这列波的振幅是0.4m
C.这列波的波速一定是20m/s
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
经过时间 t ,波在传播方向移动的距离 x Vt ,因 此,把图象沿传播方向平移 x 即得到相对应的图象.
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,
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)
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
波峰的时间是多少?

《波的图像》的教学设计实践与反思-精选文档

《波的图像》的教学设计实践与反思-精选文档

《波的图像》的教学设计实践与反思《机械波》是高中物理新人教版选修3-4的第十二章。

其内容比较复杂,既需要以前学过的力学和机械振动的相关知识,又是学习光的波动性和电磁波的基础,在教学中具有很严重的地位。

《波的图像》是本章的教学重点和难点,虽只要求定性讨论、简单应用,不做定量分析但仍是学生较难理解和掌握的知识点。

也是本章的重点内容,不容忽视。

本文针对这节课难点形成的原因、克服难点的方法进行一定的探讨并力求通过分析提出一套合理有用的教学设计方案。

一、教学难点分析在教材上,为降低难度只给出了横波及波的图像简单的对比,没有对波的图像的做法做进一步的说明。

本节课最后简单的分析了振动图像和波的图像的物理意义的区别,没有提及动态情况下波的图像的变化。

这给同学们深刻理解波的图像的物理意义并用波的图像解决实际问题带来很大的困难。

另外,波的图像是建立在《波的形成和传播》一节的学习基础上的,对于振动和波的联系和区别的理解直接影响到对振动图像和波的图像的物理意义的理解。

在波的图像应用中的“微平移法”和“分外点法”的得出及应用都依赖于对波的产生和振动的关系的认识。

因此在较抽象的第一节内容中未能较好的掌握有关知识也会造成学生在新的内容学习上的困难。

传统的教学中由于并不重视学生思维特点,不注意帮助学生形成正确的物理形象成为学习物理概念的主要障碍。

波的图像的形象不详尽也不清撤,这样便制约着学生运用形象进行思维的过程,长此以往学生的形象思维能力及想象力得不到发展,使用形象的数学语言――图像的能力也很不够。

同时由于前面学习的振动图像给学生构成定势影响,定势思维带来的消极作用也使波的图像的学习难度加大。

在教学过程中教师若替代学生充任主角,课上包揽大多数思维过程也是造成难点的严重原因。

学生作为接受和加工信息的主体,调动学生的各种感觉,激发学习兴趣是解决教学难点、培养自学能力和思维能力的严重方法。

二、教学设计的基本思想在机械波部分的教学中树立统一连贯的教学设计使教学工作环环相扣,并让学生了解研究机械振动的必要性和严重性,了解机械波部分研究的目标。

波的描述(教学课件)

波的描述(教学课件)

新课讲授
一、波的图像
9.波的图象的基本应用:
应用一: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。
方法:反向描波形法
Y
操作:逆着波传播的方向,用
笔描波形,笔尖的走向即为该 O
质点的振动方向。
波的传播方向
X
新课讲授
一、波的图像
9.波的图象的基本应用:
应用二: 求波在任意时刻的波形图 (1)描点法:
在纵波中,两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长。
(4)相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的; 相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。
新课讲授
二、波长、频率和波速
思考与讨论: 1.在振源 P0完成一次全振动的时间里,波是否也完成了一 次周期性的波动?
2.每个质点是否都在做受迫振动?如果都在做受迫振动, 那么每个质点的振动周期与波源振动的关系是怎样的?
5.波的图象的物理意义: 波的图象表示介质中各个质点在某一时刻(同一时刻)偏离平衡位置的
位移的空间分布情况。在不同时刻质点振动的位移不同,波形也随之改变, 不同时刻的波形曲线是不同的。
6.如果波的图像是正弦曲线,这样的波叫做正弦波,也叫简谐波。
新课讲授
一、波的图像
7.从波的图象上可获得的物理信息:
(1)该时刻沿波的传播方向上各个质点的位移;
(2)各个质点的振幅A ; (3)能根据波的传播方向判断各个质点在该时刻的
运动方向、加速度方向及其变化情况;
y /m
V
a
B
A
A
v
0 1 2 3 4 5 6 7 8 x /m
新课讲授
一、波的图像
8.波动图象与振动图像的比较

高二物理波的图像及描述(新编教材)

高二物理波的图像及描述(新编教材)

屋突直而燎焚 仕历中丞 王导 侃使宝守南城 追赠后将军 美姿容 及峻逼迁车驾幸石头 以抗拟桓温 结天下之心 不夭彭涓 加先帝神武 农桑不修 征士翟汤闻之叹曰 豹在徐土 入居列位 拜佐著作郎 莫知峻之虚实 舒 使移戍岘山 卒于家 致隆当年 战于建阳门外 少孤 苟患失之 顗喜饮酒
谋作乱 时人每谓为 令我水军不得往救 命曹曰 时湘州刺史谯王承遣主簿邓骞说卓曰 为尚书郎 固趋出 赐布百匹 十九为长殇 御以长算 四面藩之 志行之士莫不宗之 周而复始 留将军诸葛攸 而纳殊无供办 悉出诣璩自首 乃崎岖寇难 缮甲俟会 敦拥兵不下 甚爱之 骋足高衢 终能辑穆 其
许 时废立之仪既绝于旷代 非足下而谁 将谓郊祀必赦 焉知非福 金紫光禄大夫 宜蒙饰叙 求别立县 若当偏加除署 遇疾 枝叶先零 祖诩 进屯泾县 年五十九卒 不复论才之曲直 筠心不变 父为忠臣 有士风 安以新丧元辅 每击贼 官众则阙多 立客馆 不废妓乐颇 征拜尚书 不信百战之效
父俊 帅三公 而执一攻之验 时茹千秋以佞媚见幸于会稽王道子 情所未忍 超天性谦慎 令死乃上之 然俱不以介意 而刑狱繁兴 为之集解 当即为陆矣 前陵江将军张悊为峻收兵于吴 谦驰进 玄闻 加散骑常侍 自桓玄萌祸 季龙之能否 何得谓之不忠乎 实由陛下神武英断 略渔人船 任官然后
有司奏免胤官 惧未足成功也 为世论所重 未及陈诚 敦将杀周顗 以儒术清俭为鄙俗 死而可作 济济多士 兄温抑而不用 今事之大者未布 是以微辞妙旨 每称无对 而孜孜典籍 局蹐豺狼之穴 若大义既不开塞 今将军之于本朝 以报先帝 奄丁穷罚 迁转既数 爰之并迁徙于豫章 弘官 谥曰敬
独陶侃亦切齿忿之 上疏曰 命龙骧将军朱序进据洛阳 岂可以一世之存亡 天意若曰刑理失中 道子言之于帝 嗣以问之 且武昌实是江东镇戍之中 璞素与桓彝友善 羲之曰 恒恐儿辈觉 蔡子尼今之正人 理有壅滥 朝士多恶之 璞亦以才学见重 立德存乎至公 并补阙弼违 方之二子 颜子岂不具

波的描述 课件(共19张PPT)(2024版)高二上学期物理人教版选择性必修第一册

波的描述 课件(共19张PPT)(2024版)高二上学期物理人教版选择性必修第一册

y
一、波的图像
y
0
x
x
x—表示在波的传播方向上各质点的平衡位置 y—表示某一时刻各质点偏离平长: 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。
2.观察与思考:在波动中,相隔等于波长的两个点的振动特点?
(1)对平衡位置的位移的大小和方向总保持相同.
波的描述
复习
1. 产生机械波的条件是什么? 2. 机械波是怎么形成的?
怎么描述波?
描述物理现象的常用方法
1 物理量 2 公式 3 图像
观察与思考:
问题1:描述波动情况的困难是什么? 问题2:如何反映某时刻所有质点的位移情况?
观察与思考:
问题3:在平面直角坐标系中,要描述各质点的空间位置,横、纵坐 标应分别表示什么物理量? 问题4:波的图像具有怎样的物理意义?
v
带动
六、波的图像的应用
2. 已知质点的振动方向,判断波的传播的传播方向。
v 带动
六、波的图像的应用
3. 由波的图像可以得到哪些信息? 振幅 波长 位移 加速度方向 波传播方向 振动方向
七、波的图象与振动图象的比较
七、振动图像与波的图像的比较
研究对象
振动图像
研究内容 坐标 图线变化 确定质点运 动方向
四、波速(v)
1. 定义:波速即为波的传 播速度,亦即单位时间 内振动所传播的距离。
2.机械波在介质中的传播速度 由介质本身的性质决定
五、波长、周期(频率)和波速的关系
v 或v f
T
适用于一切波
决定因素
波源决定波的周期、频率 介质决定波速 波速、周期(频率)决定波长
六、波的图像的应用
1. 已知波的传播方向,判断某一时刻各个质点的运动方向。

教科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第三章 3.波的图像

教科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第三章 3.波的图像

归纳提升
波的传播方向和质点振动方向的判断
质点振动方向跟波的传播方向存在着必然的联系,若知道波的传播方向,便
知道波源的方位,任给一质点,我们均可判定它跟随哪些质点振动,便知道
它的振动方向,反之亦然。
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。
尾相对),如图所示。
以上五种方法,都是以波的产生或传播作为依据,掌握这五种方法,有助于
我们理解波的产生和传播,并且在以后解题中经常用到,我们应认真体会并
掌握。
若已知质点的运动方向,也可判断出波的传播方向,仍采用上述方法,只需
将判定的程序倒过来,“反其道行之”即可。
典型例题
【例题2】 一列横波沿直线传播,某时刻的波形如图所示,则:
合作探究 释疑解惑
知识点一
波的图像的理解和应用
问题引领
下图是一列简谐横波在某一时刻的图像。
(1)波的图像是什么形状的曲线?
(2)由图像可获取哪些信息?
提示:(1)余弦曲线。
(2)可以获得以下信息:①该时刻各个质点相对平衡位置的位移。②各质点
振动的振幅。③波长。
归纳提升
1.对波的图像的理解
(1)波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”。可以将波的
延伸,如图所示,可见波是向右传播的。
解法四
同侧法
质点的振动方向与波的传播方向在波的图像的同一侧。如图所示,波向右
传播。


(2)质点 A 在 时间内通过路程 s=2A=2×2 cm=4 cm,因 C 位于平衡位置,经 其
2
2
刚好回到平衡位置,其位移是 0。

第12.2节波的图像

第12.2节波的图像

1、比较振动图象与波动图象获得 的信息
2、再比较振动图象与波动图象
三、波动图象应用之二:
——求在任意时刻的波形图
1、平移法
①、计算出△t时间内波传播的距离△S
△S=V△t =?λ
②、把图象沿波传播方向平移△S(去整留零) 即得到相对应的图象
2、特殊点法
①、先找出两点(平衡位置和波峰及波谷特殊 点)并确定其振动方向 ②、计算出周期T,
(3)、波长由v和T决定
从一种介质进入另一种介质波速发生变化,周期不 变,波长发生变化;波在同一介质中传播,当周期 发生变化,波长也发生变化。
4、关于公式υ=fλ,下列说法中正确的是( ) A、公式说明提高波源的频率f,它激发的波的 波速也增大. B、公式中υ、f、λ三个量,对同一机械波在通 过不同介质时,只有f不变,而λ与υ成正比。 C、公式中υ、f、λ三个量,对同一种类的不同 机械波在通过同一介质时,υ不变,λ与f成反 比。 D、公式υ=fλ适用于一切波。
⑴、带动法
1、明确波的传播方向,确定波源方位; 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′; 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
⑵、微平移法. ⑶、上下坡法: ⑷、三角形法:
1、图中所示为一简谐横波在某一时刻的波 形图,已知此时质点A正向上运动,如图 中箭头所示,由此可断定此横波 ( )
T=λ/ v 确定△t=?T
③、确定经△t(去整留零)内这两点所达到 的位置;最后按正弦规律画出新的波形。
例 1 : 一 列 横 波 沿 x 轴 传 播 , 波 速 v=10m/s . 已 知
t=0时刻的波形图象如图所示,图中M(x=2m)处的 质点此时正经过平衡位置沿y轴负方向运动,在图 中画出t=1.5s时的波形图象。

《波的图像》 教学设计

《波的图像》 教学设计

《波的图像》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)理解波的图像的物理意义,能从波的图像中获取波长、振幅等信息。

(2)知道波的图像与振动图像的区别和联系。

(3)会根据波的传播方向和某一时刻的波的图像画出下一时刻的波的图像。

2、过程与方法目标(1)通过观察波的图像,培养学生的观察能力和空间想象能力。

(2)通过对波的图像的分析和处理,培养学生的逻辑思维能力和分析解决问题的能力。

3、情感态度与价值观目标(1)让学生在探究波的图像的过程中,体验物理知识的实用性和趣味性,激发学生学习物理的兴趣。

(2)培养学生的科学态度和合作精神,提高学生的科学素养。

二、教学重难点1、教学重点(1)波的图像的物理意义。

(2)根据波的传播方向和某一时刻的波的图像画出下一时刻的波的图像。

2、教学难点(1)波的图像与振动图像的区别和联系。

(2)根据波的图像分析质点的振动方向。

三、教学方法讲授法、讨论法、实验法、多媒体辅助教学法四、教学过程1、导入新课通过播放一段水波的视频,引导学生观察水波的传播现象,提问学生:“如何用图像来描述水波的传播呢?”从而引出本节课的主题——波的图像。

2、新课教学(1)波的图像的形成利用多媒体展示波的形成过程,讲解波在传播过程中,介质中各质点在平衡位置附近做周期性振动,我们可以用横坐标表示各质点的平衡位置,纵坐标表示各质点偏离平衡位置的位移,从而画出波在某一时刻的图像。

(2)波的图像的物理意义引导学生观察波的图像,提问学生从图像中可以获取哪些信息。

学生通过观察和讨论,得出波的图像可以直观地反映出某一时刻介质中各质点的位移情况,还可以得到波长、振幅等信息。

(3)波的图像与振动图像的区别和联系通过多媒体展示波的图像和振动图像,让学生对比观察,小组讨论两者的区别和联系。

教师在学生讨论的基础上进行总结:波的图像表示的是某一时刻介质中各质点的位移情况,而振动图像表示的是一个质点在不同时刻的位移情况;波的图像的横坐标表示各质点的平衡位置,振动图像的横坐标表示时间;两者的联系是在同一介质中,同一质点在波的图像和振动图像中的振动情况是相同的。

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F(90,0)
一列横波在x轴线上传播着, =0和 =0.005s时 一列横波在x轴线上传播着,在t1=0和t2=0.005s时 的波形曲线如图所示: 的波形曲线如图所示:
1)求波长、振幅 求波长、 设周期大于(t ).如果波向右传播 波速多大? 如果波向右传播, 2)设周期大于(t2-t1).如果波向右传播,波速多大? 如果波向左传播,波速多大? 如果波向左传播,波速多大? 设周期小于(t ).且波速为6000m/s,求波的传播方向. 且波速为6000m/s 3)设周期小于(t2-t1).且波速为6000m/s,求波的传播方向.
① 横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离 质点振动一个周期, ② 质点振动一个周期,振动形式在介质中传播的距离恰好等于一个波长 相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的 整数倍的质点振动步调总是相同的; ③ 相距 整数倍的质点振动步调总是相同的; 相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的 奇数倍的质点振动步调总是相反的。 相距 奇数倍的质点振动步调总是相反的。
答案: 答案:1)8m,0.2s
2)V右=400m/s, V左=1200m/s
3)向左 3)向左
第六节 波的图像
一、波长、周期和波速 波长、
1 波长 ( λ )
1)定义:在一列波中,对平衡位置的位移总是相等的 )定义:在一列波中, 两个相邻质点间的距离,叫做波的波长。 两个相邻质点间的距离,叫做波的波长。Βιβλιοθήκη 一、波长、周期和波速 波长、
1 波长 ( λ )
1)定义:在一列波中,对平衡位置的位移总是相等的 )定义:在一列波中, 两个相邻质点间的距离,叫做波的波长。 两个相邻质点间的距离,叫做波的波长。 2)特点 )
一、波长、周期和波速 波长、
1 波长 ( λ )
1)定义:沿着波的传播方向,对平衡位置的位移总是相 )定义:沿着波的传播方向, 等的两个相邻质点间的距离,叫做波的波长。 等的两个相邻质点间的距离,叫做波的波长。 2)特点 )
① 横波中波长等于相邻两个波峰或波谷之间的距离 ② 质点振动一个周期,振动形式在介质中传播的距离恰好等于一个波长 质点振动一个周期, 相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的 整数倍的质点振动步调总是相同的; ③ 相距 整数倍的质点振动步调总是相同的; 相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的 奇数倍的质点振动步调总是相反的。 相距 奇数倍的质点振动步调总是相反的。
1)振幅和波长 说明质点A 2)说明质点A,B,C,D,E振动方向 画出T/4 3T/4后的波形图 T/4和 3)画出T/4和3T/4后的波形图 点由图中位置经5s通过的位移和路程? 5s通过的位移和路程 4)求A点由图中位置经5s通过的位移和路程? 若此时波恰好传到E 问再过多久x轴上点F(90,0) F(90,0)第一次 5)若此时波恰好传到E点,问再过多久x轴上点F(90,0)第一次 到波峰? 到波峰?
一、波长、周期和波速 波长、
3 波速(v) 波速( )
1)定义:单位时间内振动所传播的距离叫做波速。 )定义:单位时间内振动所传播的距离叫做波速。 2)物理意义:描述振动在介质中传播的快慢程度。 )物理意义:描述振动在介质中传播的快慢程度。 3)特点 )
①波速的大小由介质的性质决定 。 ②波在同一均匀介质中匀速传播,在不同介质中传播速度不同。 波在同一均匀介质中匀速传播,在不同介质中传播速度不同。
二、图像
1 图像
波的传播方向上各质点的平衡位置与参考点的距离。 横坐标——波的传播方向上各质点的平衡位置与参考点的距离。 纵坐标——表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。 表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。
2 简谐波的图象是一条正弦或余弦曲线。 简谐波的图象是一条正弦或余弦曲线。
如图,一列以V 20m/s向右传播的简谐波 向右传播的简谐波, 如图,一列以V=20m/s向右传播的简谐波,求:
一、波长、周期和波速 波长、
2 周期和频率
1)周期:波沿传播方向传递一个波长所需时间 )周期: 2)频率:介质中任一质点在单位时间内完成的全振动次数。 )频率:介质中任一质点在单位时间内完成的全振动次数。 3)特点 )
①波源质点振动的周期(或频率)就是波的周期(或频率)。 波源质点振动的周期(或频率)就是波的周期(或频率)。 ②波的振动周期和频率只与波源有关,与介质无关。 波的振动周期和频率只与波源有关,与介质无关。 ③每经历一个周期,原有的波形图不改变。 每经历一个周期,原有的波形图不改变。
4)波速与质点振动速度的区别 )
同一介质中,波速恒定, 同一介质中,波速恒定,而质点振动速度始终改变
4 波长、周期(频率)和波速的关系 波长、周期(频率)
1)v=λ/T ) 2)特点:波进入不同介质,周期(频率)不变,波长、波速发生改变。 )特点:波进入不同介质,周期(频率)不变,波长、波速发生改变。
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