波的图像

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。
练习
4、根据不同时刻的波形图求解波的传播速度
例：一列简谐横波在x轴上传播，在t1=0 和t2=0.005s两个时刻的波的图像分别如 图实线和虚线所示，设周期T>(t2-t1)， 问（1）如果波是向右传播的，波速多大？ （2）如果波是向左传播的，波速多大？
例、图中实线和虚线分别是x轴上传播的一列简 谐横波在t=0和t=0.03s时刻的波形图，x=1.2m 处的质点在t=O.03s时刻向y轴正方向运动， 则． A．该波的频率可能是125Hz B．该波的波速可能是lOm／s C．t=0时x=1.4m处质点的加速度方向沿y轴正方 向 D．各质点在0.03s内随波迁移O.9m
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
衡位置的位移，规定在横波中位移的方向向上 为正，向下为负
A
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、一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t=O 时刻的波形如图l中实线所示，t=O.2s时刻 的波形如图l中的虚线所示，则 ( ) (A)质点P的运动方向向右 (B)波的周期可能为0.27s (C)波的频率可能为1.25Hz (D)波的传播速度可能为20m／s
C
四、波动图像与振动图像 问题：振动图像与波的图像有什么区别？
不同点
波的图像
振动图像
横坐标意义 表示波在传播方向上 表示时间 各个质点的平衡位置
纵坐标意义 横轴读取数据
表示某一时刻各个质 表示振动点在某一时
点偏离平衡位置的位 刻偏离平衡位置的位
移
移
波长
周期
研究对象
描述波的传播方向上 描述一个点的运动情 各个点的运动情况 况
一、波的图象
振动的无数个质点在某一时刻的位置连成 的一条曲线，叫波的图象。
抓住绳子的一端上下振动，波源振动四分 之一周期，波的图像是怎样的？振动二分 之一周期，波的图像是怎样的？
注意：想确定波的图像，就需明确某一时 刻各质点的位置，有些质点可能还未振动 （即波没有传播到该点，要先分析）
1、波的图像的物理意义：
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、
2、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）平移法：
总结：判断质点的振动方向或波的传播方向， 方法有“质点带动法”和“图象平移法”，但 最简捷的方法是“爬坡法”，即迎着波的传播 方向看，“上坡”处的质点振动方向向上， “下坡”处的质点振动方向向下，简单理解为 “上坡上，下坡下”（与人爬坡时类同）。
ACD
例、如图为一列横波某时刻的波的图像，已 知波向右传播，Байду номын сангаас下列叙述正确的是 A、经过半个周期，C点将运动到E点处 B、M点和P点的振动情况完全相同 C、A点比F点先达到最低位置 D、B、D两点的振动步调相反
BCD
例、图中所示为波在某一时刻的波形，此时 振动还只发生在M、N之间，并知此波的周期T， Q质点速度方向是竖直向下的，则下列说法中 正确的是 A．波源是M，P点已经振动时间为T B．波源是N，P点已经振动时间为3T/4 C．波源是N，P点已经振动时间为T/4 D．波源是M，P点已经振动时间为3T/4
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
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。
4、三者关系：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.
速度、加速度的方向。
V
y /m
a
B
A
0.10 A
v
0 1 2 3 4 5 6 7 8 x /m
例. （2005年全国理综卷II）一列简谐波 沿x轴正方向传播，某时刻某波形如图所示。 下列说法正确的是（ ） A. 由波形图可知该波的波长 AD B. 由波形图可知该波的周期 C. 经四分之一周期后质元P运动到Q点 D. 经四分之一周期后质元R速度变为零
C
例、如图为一简谐横波的波形图，已知B质
点先于A质点0.08s到达波峰，由此可知波
的传播方向是 ，波的传播速度为 .
向左
25m/s
3、由波的传播方向画出t秒后（前）的波形图； 1）平移法：沿波的传播方向将整个波形图平 移x=vt的距离； 2）带动法：根据某质点的振动方向，知道t秒 后该质点的位置，就可以画出波形图。