人教版高中物理选修3-4第十二章第二节 波的图像(共20张PPT)
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y 位移
0
x
平衡位置
三、波动图像的物理意义
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。
y
x
波的图像也称为波形图或波动图像 那么从波动图像上我们可以获得哪些信息呢？
三、波动图像的物理意义
从波动图像能获得的信息 波动图象表示介质中各个质点在某一时刻(同一时刻)偏离平衡 位置位移的空间分布情况。
F运动方向向Y轴负方向，则（ AB ）
A. 波沿X轴负方向传播
B. 质点D此时刻向下运动
C. 质点B比质点C先回到平衡位置
D. 质点E振幅为0 质点E的振幅不变仍为A，
vY C
v
此时，质点E处于平衡位 置位移为0.
0
B
DE
vF
X
G
巩固练习
2.图12.2-5的横波正在沿x轴的
正方向传播，波速为0.5m/s， 试画出经过1s后和4s后的波形
2.求波在任意时刻的波形图
⑵ 图像平移法
经过时间∆t，波在传播方向移动的距离∆x=v∆t ,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=1m/s
画出1s后的波形图
0
如果波向左传播1s后
1
2
3 4 x/m 波的图像一样吗？
机械波的振动状态和波形以波速匀速传播。
五、波动图像与振动图象的异同
y/cm
v
．．．． 5 P
Q′
0 P′2 4 Q 6
x/m
思考：如果已知P点的振动 方向向下，判断波的传播 方向．
-5
四、波动图像的应用
1.确定波的传播方向和质点的振动方向之间的关系
⑵微平移法
沿着波的传播方向，作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.
YP
思考：如果已知P点的振动方
(6).△t时间后质点的位置（ △t时间后的振动图像）
一、波动图像的形成
二、波动图像的绘制
1.用横坐标x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
正 y 位移
方 向
0
负 方 向
x
平衡位置
二、波动图像的绘制
3.在xOy坐标平面上画出某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移 4.波的图像的画法： 将某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移矢量的末端用平滑的曲 线连接起来
X
上坡下
四、波动图像的应用
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
． y/m P′ v
． ． P Q′
0
1
． 2
3
Q
4 x/m
四、波动图像的应用
1.波的图像
2.波的图像的意义
3.波的图像与振动图象的异同
二.波的图像的应用
1.从图像上可以得到的物理量 ⑴波的成因法
2.判断质点的振动方向
⑵微平移法
判断波的传播方向
⑶上下坡法
3.据某时刻的波形图确定任意时刻的波形图
（1）特殊点法 （2）图象平移法
巩固练习
1. 一列简谐波在X轴上传播，某时刻波形如图，已知此时质点
确定质点运
动方向
根据下一时刻的位移来判断
波动图像
沿波传播方向的所有质点 某时刻所有质点的空间分布规律 y/m
λ x/m
表示各质点在某时刻的位移
随时间推移图像沿传播方向平移
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“集体照片”
根据“质点带动原理”来判断
课堂小结
一.波的图像及其意义
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： 波动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．
曲线.
x1 vt1 0.5m
x2 vt2 2.0m
巩固练习
3.简谐横波某时刻的波形如图所示,P为介质中的一个质点,
波沿x轴的正方向传播。下列说法正确的是( CD )
A. 质点P此时刻的速度沿x轴的正方向
B. 质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向 C. 再过半个周期时，质点P的位移为负值
v
v源自文库
D. 经过一个周期，质点P通过的路程为4a
第2节 波的图像
人教版选修3-4 物理
知识回顾：
1.振动图像的形成
振动质点相对于平衡位置的位移 随时间的变化
知识回顾：
2.振动图像的物理意义：
描述了振动质点在任意时刻离开平衡 位置的位移。（不是振动质点的轨迹）
3.振动图像上能获得信息：
(1).质点任意时刻离开平衡位置的位移 (2).振幅A (3).周期T (4).质点在任意时刻的运动方向 (5).质点在任意时刻的回复力（加速度）方向
⑶最大值间距的含义不同：波动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。
研究对象 研究内容
图线
振动图像
单一振动质点
一质点的位移随时间的变化规律 x/m
T
t/s
物理意义 表示一个质点在各时刻的位移
图线变化
随时间推移图像延伸，但已有的 图象形状不变
形象 记忆
①比喻为一质点的“传记记录卡” ②比喻为一个质点的“录像带”
v 向向下，判断波的传播方向．
0 X
四、波动图像的应用
1.确定波的传播方向和质点的振动方向之间的关系
⑶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”
YP
v
下坡上
上坡下
0
思考：如果已知P点的振动 方向向下，判断波的传播 方向．
a
P
经过一个周期，质点P完成一次全振动，
通过的路程为4倍的振幅，为4a.
同学们，再见！
λ
①各个质点在该时刻的位移: 对应于图象上这一点的坐标.
②振幅A: 图像的峰值.
③波长λ：相邻两个波峰或波谷之间的距离.
波动图像有着哪些应用呢？
四、波动图像的应用
1.确定波的传播方向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
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，则P′带动P向下运动。
0
x
平衡位置
三、波动图像的物理意义
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。
y
x
波的图像也称为波形图或波动图像 那么从波动图像上我们可以获得哪些信息呢？
三、波动图像的物理意义
从波动图像能获得的信息 波动图象表示介质中各个质点在某一时刻(同一时刻)偏离平衡 位置位移的空间分布情况。
F运动方向向Y轴负方向，则（ AB ）
A. 波沿X轴负方向传播
B. 质点D此时刻向下运动
C. 质点B比质点C先回到平衡位置
D. 质点E振幅为0 质点E的振幅不变仍为A，
vY C
v
此时，质点E处于平衡位 置位移为0.
0
B
DE
vF
X
G
巩固练习
2.图12.2-5的横波正在沿x轴的
正方向传播，波速为0.5m/s， 试画出经过1s后和4s后的波形
2.求波在任意时刻的波形图
⑵ 图像平移法
经过时间∆t，波在传播方向移动的距离∆x=v∆t ,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=1m/s
画出1s后的波形图
0
如果波向左传播1s后
1
2
3 4 x/m 波的图像一样吗？
机械波的振动状态和波形以波速匀速传播。
五、波动图像与振动图象的异同
y/cm
v
．．．． 5 P
Q′
0 P′2 4 Q 6
x/m
思考：如果已知P点的振动 方向向下，判断波的传播 方向．
-5
四、波动图像的应用
1.确定波的传播方向和质点的振动方向之间的关系
⑵微平移法
沿着波的传播方向，作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.
YP
思考：如果已知P点的振动方
(6).△t时间后质点的位置（ △t时间后的振动图像）
一、波动图像的形成
二、波动图像的绘制
1.用横坐标x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
正 y 位移
方 向
0
负 方 向
x
平衡位置
二、波动图像的绘制
3.在xOy坐标平面上画出某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移 4.波的图像的画法： 将某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移矢量的末端用平滑的曲 线连接起来
X
上坡下
四、波动图像的应用
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
． y/m P′ v
． ． P Q′
0
1
． 2
3
Q
4 x/m
四、波动图像的应用
1.波的图像
2.波的图像的意义
3.波的图像与振动图象的异同
二.波的图像的应用
1.从图像上可以得到的物理量 ⑴波的成因法
2.判断质点的振动方向
⑵微平移法
判断波的传播方向
⑶上下坡法
3.据某时刻的波形图确定任意时刻的波形图
（1）特殊点法 （2）图象平移法
巩固练习
1. 一列简谐波在X轴上传播，某时刻波形如图，已知此时质点
确定质点运
动方向
根据下一时刻的位移来判断
波动图像
沿波传播方向的所有质点 某时刻所有质点的空间分布规律 y/m
λ x/m
表示各质点在某时刻的位移
随时间推移图像沿传播方向平移
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“集体照片”
根据“质点带动原理”来判断
课堂小结
一.波的图像及其意义
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： 波动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．
曲线.
x1 vt1 0.5m
x2 vt2 2.0m
巩固练习
3.简谐横波某时刻的波形如图所示,P为介质中的一个质点,
波沿x轴的正方向传播。下列说法正确的是( CD )
A. 质点P此时刻的速度沿x轴的正方向
B. 质点P此时刻的加速度沿y轴的正方向 C. 再过半个周期时，质点P的位移为负值
v
v源自文库
D. 经过一个周期，质点P通过的路程为4a
第2节 波的图像
人教版选修3-4 物理
知识回顾：
1.振动图像的形成
振动质点相对于平衡位置的位移 随时间的变化
知识回顾：
2.振动图像的物理意义：
描述了振动质点在任意时刻离开平衡 位置的位移。（不是振动质点的轨迹）
3.振动图像上能获得信息：
(1).质点任意时刻离开平衡位置的位移 (2).振幅A (3).周期T (4).质点在任意时刻的运动方向 (5).质点在任意时刻的回复力（加速度）方向
⑶最大值间距的含义不同：波动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。
研究对象 研究内容
图线
振动图像
单一振动质点
一质点的位移随时间的变化规律 x/m
T
t/s
物理意义 表示一个质点在各时刻的位移
图线变化
随时间推移图像延伸，但已有的 图象形状不变
形象 记忆
①比喻为一质点的“传记记录卡” ②比喻为一个质点的“录像带”
v 向向下，判断波的传播方向．
0 X
四、波动图像的应用
1.确定波的传播方向和质点的振动方向之间的关系
⑶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”
YP
v
下坡上
上坡下
0
思考：如果已知P点的振动 方向向下，判断波的传播 方向．
a
P
经过一个周期，质点P完成一次全振动，
通过的路程为4倍的振幅，为4a.
同学们，再见！
λ
①各个质点在该时刻的位移: 对应于图象上这一点的坐标.
②振幅A: 图像的峰值.
③波长λ：相邻两个波峰或波谷之间的距离.
波动图像有着哪些应用呢？
四、波动图像的应用
1.确定波的传播方向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
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，则P′带动P向下运动。