人教版高二物理选修3-4第十二章 机械波 振动图象与波动图象 课件(共17张PPT)

波动图象
波动图象
波动图象
波动图象
波动图象
建立坐标系：用横坐标 x 表示在波的传播方向上各质点的平衡位置， 纵坐标 y 表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。如图位移向上时 y 取正值，向下时y 取负值。
把平衡时位于x1, x2, x3，… 的质点的位移y1, y2, y3，… 画在Oxy 坐标 平面内，得到一系列坐标为（x1，y1），（ x2，y2），（ x3，y3），… 的 点，这些点的集合就是这一时刻波的图象。
aA > aB > aC
vA < vB < vC
振动图象与波动图象的比较
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y/c m
v
5A
BC
O 2 4 6 8 1 x/m
-
0
y/c
m 5
O
2
BC 4 6 81
-
0
t/s
5
5
⑤ 请在原图画出波在向右传播时，再 经过10s后的波动图象
N t 10 21(个) T4 2
振动图象与波动图象的联系
振动物理意义：描述一个振动质点在各个时刻相对平衡位置的位移。
振动图象与波动图象
x
简谐振动图象和简谐横波的图 象都是正弦曲线，那我们如何 来很好的分辨它们呢？
振动图象
振动图象
x/
m
x
t
t/s
建立坐标系：以平衡位置为坐标原点，用横坐标 t表示时刻，纵坐标 x 表 示某一时刻质点偏离平衡位置的位移。如图位移向上时x取正值，向下时 x 取负值。
把质点在t1 , t2 , t3 时刻的位移x1, x2, x3，… 画在坐标平面内，得到一系 列坐标为（t1，x1），（ t2，x2），（ t3，x3），… 的点，这些点的集合就是 这个质点的振动图象。
解：② N t 2 . 3 5 3（个） T 0 .4 4
③ 位移：xp 10cm
s p 5 4A 3A 23 0.1 2.3m
振动图象
波动图象
研究对象
一个振动质点
沿波传播方向的所有质点
联
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
系
:
x/m
y/m
同
图线
T
物理意义：描述一个振动质点在各个时刻相对平衡位置的位移。
形象比喻
振动图象
E F
x/cm
2B
D
x1
a
xO2
t11 t2 t3 2t4
-2 C
x
利用图象可以得到 的信息：
1、此质点各个时刻相对
t/s 平衡位置的位移
2、振幅 3、周期 4、此质点每时刻的速度
5、此质点每时刻的加速度
A k = vA
t x-t图线某点切线的斜率表示该点的速度 0
物理意义：描述各个振动质点在某一时刻相对平衡位置的位移。
形象比喻
波动图象
y/cm
10 y
1
O x 0.5
1
y
2
-10
v
M N 1 x 1.5
2
λ
F
E
A
2.0
2.5
利用波动图象可以 得到的信息：
1、各个质点在某一 时刻相对平衡位置 的的位移 2、振幅
x/m
3、波 长 4、根据波的传播 方向判断各质点 的振动方向或者 根据各质点的振 动方向判断波的 传播方向
波动物理意义：描述各个振动质点在某一时刻相对平衡位置的位移。
x
同
同
一
时
个
刻
振动图象与波动图象的联系
例2
y/cm
v
10
P -1 -0.5 O
0.5 1
1.5 x/m
y/cm 10
O 0.1 0.2 0.3 0.4 t/s
-10
-10
甲
乙
如图，甲为某一简谐波t=0时刻的图象，乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象， ① 判断波的传播方向 ② 画出经过2.3s后波的图象 ③ 经过2.3秒后P点的位移和运动 的路程以及波传播的距离
t/s
λ x/m
一
个
质
点
在
相
同
物理意义 表示一个质点在各时刻的位移
表示各个质点在某时刻的位移
时 刻
的
状
图线变化
随时间推移图象延伸，但已有
随时间推移图象沿传播方向平移
态
的图象形状不变
形象记忆 比喻为单人舞的录像
比喻为集体舞的照片
确定质点 运动方向
根据下一时刻的位移来判断
根据前一个质点的位置来判断
谢谢！
⑤ 请在原图画出波在向右传播时，经过
10s后的波动图象
水平向左
y/cm
5A
BC
O 2 4 6 8 10
t/s
-
5 v 0.4 0.05m / s
T8
① 振动 图象，振幅为 5cm ，周期为 8s ② 若已知波长为0.4m，则波速为0.05m/s ③ 判断A、B、C三点所对应的时刻，质点 的速度方向和加速度方向并比较其大小关 系
振动图象与波动图象的比较
例1
y/c
m
v
5A
BC
O 2 4 6 8 10
x/m
-
5 T 8 4s
v2
① 波动图象，振幅为 5cm ，波长为 8m
② 若已知波速为2m/s，则周期为 4s ③ 若已知波是向右传播的，判断A、B、C
三个质点振动方向
④ 若已知距离O点4m的质点在该时刻的速
度方向向下，则波的传播方向是