第十二章 機械波12.2波的圖像 【教學(xué)目標(biāo)】1．理解波的圖象的意義，知道波的圖象的橫、縱坐標(biāo)各表示什么物理量，知道什么是簡諧波。2．能在簡諧波的圖象中找出波長和質(zhì)點的振幅。3．已知某一時刻某簡諧波的圖象和波的傳播方向，能畫出下一時刻的波的圖象，并能指出圖象中各個質(zhì)點在該時刻的振動方向。重點： 1.理解波的圖象的物理意義.2.理解波的圖象的應(yīng)用. ①根據(jù)某一時刻t的波的圖象.波的傳播方向和波速，畫出經(jīng)過Δt時間以后，波的形狀和各質(zhì)點的位移.②已知某時刻t的波的圖象，又知波的傳播方向，判斷介質(zhì)中各質(zhì)點的振動方向.難點： 1、根據(jù)某一時刻t的波的圖象.波的傳播方向和波速，畫出經(jīng)過Δt時間以后，波的形狀和各質(zhì)點的位移.2、已知某時刻t的波的圖象，又知波的傳播方向，判斷介質(zhì)中各質(zhì)點的振動方向.【自主預(yù)習(xí)】1.波的圖象的建立：用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上________的平衡位置，縱坐標(biāo)y表示________偏離平衡位置的位移。波的圖象有時也稱________，簡稱________。2．如果波的圖象是正弦曲線，這樣的波叫做________，也叫________。可以證明，介質(zhì)中有正弦波傳播時，介質(zhì)的質(zhì)點在做________運動。3．簡諧波的波形圖與質(zhì)點的振動圖象都是正弦曲線，但它們的意義是________的。波形曲線表示介質(zhì)中的“________質(zhì)點”在“________”的位移，振動圖象則表示介質(zhì)中“________質(zhì)點”在“________”的位移。4. 振動圖象和波動圖像的區(qū)別 振動圖象波的圖象圖象  物理意義圖象表示一個質(zhì)點在各個時刻的位移圖象表示某時刻，波線上各質(zhì)點的位移圖象變化隨時間延伸，圖象形狀不變，只是圖象沿t軸延續(xù)隨時間推移，圖象整體沿波的傳播方向平移一個完整正弦(余弦)圖象所占橫坐標(biāo)距離表示一個周期T表示一個波長λ 【典型例題】  【例1】一列橫波沿繩子向右傳播，某時刻形成如圖所示的凸凹形狀，對此時繩上A、B、C、D、E、F六個質(zhì)點????????????? ????????????? (　　)A．它們的振幅相同B．其中D、E速度方向相同C．其中A、C速度方向相同D．從此時算起，B比C先回到平衡位置 【例2】．一列橫波沿x軸正向傳播，a、b、c、d為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個質(zhì)點的平衡位置。某時刻的波形如圖12－2－5所示，此后，若經(jīng)過周期開始計時，則如圖12－2－6所示描述的是????????????? ????????????? ????????????? ????????????? (　　)A．a處質(zhì)點的振動圖象　　B．b處質(zhì)點的振動圖象C．c處質(zhì)點的振動圖象  D．d處質(zhì)點的振動圖象  二、簡諧波【例3】如圖12－2－7所示是一列簡諧波的圖象，由此可知各質(zhì)點振動的振幅為________，x＝1.0 m處的質(zhì)點此時刻的位移是________。    【例4】．如圖12－2－8所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實線和虛線分別表示t1＝0和t2＝0.5 s(T>0.5 s)時的波形。能正確反映t3＝7.5 s時波形的是????????????? ????????????? (　　)  【例3】一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，如圖12－2－9(a)所示是t＝1 s時的波形圖象，如圖(b)所示是波中某振動質(zhì)點位移隨時間變化的振動圖象(兩圖用同一時間起點)。 (1)圖(b)可能是圖 (a)中哪個質(zhì)點的振動圖象？(2)若波沿x軸正方向傳播，則圖(b)可能是圖(a)中哪個質(zhì)點的振動圖象？A．x＝0處的質(zhì)點 B．x＝1 m處的質(zhì)點C．x＝2 m處的質(zhì)點  D．x＝3 m處的質(zhì)點(3)設(shè)波沿x軸負(fù)方向傳播，畫出x＝3 m處的質(zhì)點的振動圖象。 【課后練習(xí)】1．關(guān)于振動圖象和波的圖象，下列說法中正確的是(　　)A．振動圖象研究的是一個質(zhì)點在振動過程中位移隨時間的變化，而波的圖象研究的是某一時刻在波的傳播方向上各個質(zhì)點在空間的分布B．振動圖象的形狀不隨時間變化，而波的圖象的形狀隨時間而變化C．簡諧運動圖象和簡諧波的圖象其形狀都是正弦(或余弦)曲線D．振動圖象的圖線實質(zhì)是振動質(zhì)點所經(jīng)過的路徑形狀，波的圖象其圖線實質(zhì)是某一時刻各個質(zhì)點的連線形狀 2．一簡諧橫波在x軸上傳播，在某一時刻的波形圖如圖2所示，已知此時質(zhì)點F的運動方向向下，則(　　)A．此波沿x軸負(fù)方向傳播B．質(zhì)點D此時向下運動C．質(zhì)點B將比質(zhì)點C先回到平衡位置D．質(zhì)點E的振幅為零 3．如圖3所示，下列說法中正確的是(　　)A．此列波的振幅是0.1 mB．x＝15 m處質(zhì)點的位移是0.1 mC．若A的速度沿y軸正方向，則B的速度亦沿y軸正方向D．A的加速度為沿y軸負(fù)方向，而B、C的加速度沿y軸正方向4．如圖4所示畫出了一列向右傳播的橫波在某個時刻的波形圖線，由圖線可知(　　)A．質(zhì)點b此時的位移是零B．質(zhì)點b此時向－y方向運動C．質(zhì)點b的振幅是2 cmD．質(zhì)點d此時的加速度沿正方向 5．一列簡諧機械橫波某時刻的波形圖如圖5所示，波源的平衡位置坐標(biāo)為x＝0。當(dāng)波源質(zhì)點處于其平衡位置上方且向下運動時，介質(zhì)中平衡位置坐標(biāo)x＝2 m的質(zhì)點所處位置及運動情況是(　　)A．在其平衡位置下方且向上運動B．在其平衡位置下方且向下運動C．在其平衡位置上方且向上運動D．在其平衡位置上方且向下運動 6.簡諧橫波某時刻的波形圖線如圖6所示，由此圖可知(　　)A．若質(zhì)點a向下運動，則波是從左向右傳播的B．若質(zhì)點b向上運動，則波是從左向右傳播的C．若波從右向左傳播，則質(zhì)點c向下運動D．若波從右向左傳播，則質(zhì)點d向上運動7．振源A帶動細(xì)繩上下振動，某時刻在繩上形成的橫波波形如圖7所示，規(guī)定繩上各質(zhì)點向上運動方向為正方向，從波傳播到繩上P點開始計時，能表示P點在第一個周期內(nèi)振動的圖象是下圖中的(　　)       8．如圖8(a)所示為一列簡諧波在某時刻的波形圖。如圖8(b)表示傳播該波的介質(zhì)中某一質(zhì)點在此后的一段時間內(nèi)的振動圖象。則(　　) A．若波沿x軸正方向傳播，則圖(b)為質(zhì)點a的振動圖象B．若波沿x軸正方向傳播，則圖(b)為質(zhì)點b的振動圖象C．若波沿x軸負(fù)方向傳播，則圖(b)為質(zhì)點c的振動圖象D．若波沿x軸負(fù)方向傳播，則圖(b)為質(zhì)點d的振動圖象 9．如圖9所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時的波形。當(dāng)R點在t＝0時的振動狀態(tài)傳到S點時，PR范圍內(nèi)(含P、R)有一些質(zhì)點正在向y軸負(fù)方向運動，這些質(zhì)點的x坐標(biāo)取值范圍是(　　)A．2 cm≤x≤4 cm  B．2 cm<x<4 cmC．2 cm≤x<3 cm  D．2 cm<x≤3 cm10關(guān)于機械波和機械振動的關(guān)系，下列說法中正確的是（  ）A.有機械振動就有機械波B.有機械波就一定有機械振動C.機械波中各質(zhì)點的振動頻率相同D.機械波在傳播過程中介質(zhì)中的各質(zhì)點是同時開始振動的11、一列波沿水平方向傳播，某時刻的波形如圖所示，則圖中a、b、c、d四點在此時刻具有相同運動方向的是（         ）A．a和c            B．b和c     C．a和d            D．b和d   例題答案：1. 【答案】A、D【解析】波源振動，繩上各質(zhì)點都做受迫振動，不計傳播中的能量損耗，各質(zhì)點的振幅相同，則A正確；波向右傳播， 則波源在左側(cè)，離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點落后并重復(fù)波源近的質(zhì)點的振動，由此可知此時質(zhì)點A正向下振動，C點隨質(zhì)點B向上振，D點隨C點向上振，F點隨E點向下振，則A與C，D與F的振動方向均相反，則B、C錯誤；而質(zhì)點B、C都向上振，都要先到最大位移處再回到平衡位置，但C落后于B，則B比C先回到平衡位置，故A、D正確。2. 答案：B3. 【答案】10 cm　5 cm【解析】由波的圖象的物理意義及根據(jù)正弦曲線的數(shù)學(xué)特征，認(rèn)真分析圖象，可以求解。由圖象可以直接讀出其波長為λ＝6.0 m，各質(zhì)點的振幅都一樣，均為10.0 cm。至于x＝1.0 m上的質(zhì)點此刻的位移，根據(jù)圖象的幾何特征，可以寫出它的數(shù)學(xué)表達式為y＝10sin。當(dāng)x＝1.0 m時，y＝10sin＝10× cm＝5 cm，即此時刻x＝1.0 m處的質(zhì)點的位移為5 cm。4. 答案：D5. 【解析】(1)當(dāng)t＝1 s時，由圖12－2－9(b)振動圖象可知，質(zhì)點在t＝1 s時的平衡位置，正要沿y軸負(fù)方向運動，由圖12－2－9(a)波動圖象向x軸負(fù)方向傳播及題中所給選項可判斷O點在平衡位置，正沿y軸負(fù)方向運動。(2)由圖12－2－9(a)波動圖象向x軸正方向傳播可判斷x＝2 m處的質(zhì)點在平衡位置，正沿y軸負(fù)方向運動，故選C。(3)在t＝1 s時，x＝3 m處的質(zhì)點正在正向最大位移處，可得振動圖象如圖12－2－10所示。 課后練習(xí)答案：1. 解析：本題關(guān)鍵是理解振動圖象和波的圖象的意義和區(qū)別。振動圖象和波的圖象都是用數(shù)學(xué)方法來描述物理現(xiàn)象，簡諧運動圖象和簡諧波的圖象都是正弦(或余弦)曲線，故C對，D錯；但它們各自表達的物理意義又不同，振動圖象表示的是一個振動質(zhì)點離開平衡位置的位移與時間的函數(shù)關(guān)系，而從波的圖象(不論橫波還是縱波)上能找出這一時刻各個質(zhì)點所在的空間位置，即空間的分布，故A項正確；因振動圖象表示一個質(zhì)點在各個時刻的位移情況，故不隨時間變化，而波的圖象表示的是某一時刻各質(zhì)點在空間的分布，不同時刻，這些質(zhì)點因振動而所處的位置會有不同，故波動圖象的形狀會隨時間而變化，B項正確。答案：A、B、C2. 解析：F點向下振動，應(yīng)處于上坡，故波向左傳播，故B位于下坡，D處于上坡，則B先向上運動，D先向下運動，E點此時刻位移為零，但振幅不能為零，總上可知A、B正確。答案：A、B3. 解析：從波動圖象上可以直接讀出振幅、某質(zhì)點的位移、用“上下坡”法，判定運動方向，加速度方向始終與位移方向相反。答案：A、C、D4. 解析：由圖象可知，此時刻b處于平衡位置，則位移為零，A項正確；由“上下坡”法可知，b點處于下坡，應(yīng)向上運動，B項錯誤；各點振幅均為2 cm，C項正確；d點處于負(fù)位移上，由a＝可知，a為正方向，D項正確。答案：A、C、D 5.  解析：如題圖所示，O點與平衡位置相距2 m的質(zhì)點總是位移大小相等、方向相反；速度大小相等、方向相反，所以選A。答案：A6. 解析：若a向下運動，應(yīng)處于“上坡”，波向左傳播，A錯；若b向上運動，應(yīng)處于“下坡”，波向右傳播，B對；同理C錯，D對。答案：B、D7. 解析：由波形圖可知，此時波動剛傳到Q點，Q點的起振方向向上，因各點的起振方向相同，故P點應(yīng)從平衡位置向上振動，故C正確，A、B、D錯誤。答案：C8. 解析：由圖(a)知，此時刻質(zhì)點a、c處在最大位移處，因此從此時刻起質(zhì)點a、c的振動圖象應(yīng)是余弦圖線，由此排除了選項A、C的合理性。若波向x軸正方向傳播，由波的平衡法可知質(zhì)點b此時刻向上振動。同理，若波向x軸負(fù)方向傳播，則質(zhì)點d此時刻也應(yīng)向上振動。即從此時刻起的以后一段時間里質(zhì)點的振動圖象都與圖(b)吻合，正確選項為B、D。答案：B、D9. 解析：本題考查波的基礎(chǔ)知識，主要考查對波的傳播方向和質(zhì)點振動方向關(guān)系的認(rèn)識和判斷，要圓滿地完成這道題目，需要經(jīng)過兩個過程，都可以用“平移法”得出答案。首先將波向波的傳播方向平移直到R點的波形移到S點，此時可截取P、R之間的波形圖如圖所示的實線波形，以便于研究此時P、R之間各質(zhì)點的振動方向；然后再次使用“平移法”，假設(shè)再經(jīng)過一小段時間，那么波將再向右傳播少許，如圖所示的虛線波形，可以看出向下運動的質(zhì)點坐標(biāo)包括2 cm≤x<3 cm。答案：C    

相關(guān)學(xué)案

高中物理人教版 (新課標(biāo))選修31 電磁波的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)學(xué)案：

這是一份高中物理人教版 (新課標(biāo))選修31 電磁波的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)學(xué)案，共6頁。學(xué)案主要包含了教學(xué)目標(biāo)，自主預(yù)習(xí)，典型例題，課后練習(xí)等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中物理人教版 (新課標(biāo))選修38 激光導(dǎo)學(xué)案：

這是一份高中物理人教版 (新課標(biāo))選修38 激光導(dǎo)學(xué)案，共6頁。學(xué)案主要包含了教學(xué)目標(biāo)，自主預(yù)習(xí)，典型例題，課后練習(xí)等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中物理人教版 (新課標(biāo))選修33 光的干涉學(xué)案：

這是一份高中物理人教版 (新課標(biāo))選修33 光的干涉學(xué)案，共6頁。學(xué)案主要包含了教學(xué)目標(biāo)，自主預(yù)習(xí)，典型例題，課后練習(xí)等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)學(xué)案 更多

高中人教版 (新課標(biāo))選修3-4第十三章 光1 光的反射和折射學(xué)案設(shè)計

高中人教版 (新課標(biāo))選修3-4第十三章 光1 光的反射和折射學(xué)案設(shè)計
高中人教版 (新課標(biāo))2 波的圖象導(dǎo)學(xué)案

高中人教版 (新課標(biāo))2 波的圖象導(dǎo)學(xué)案
高中物理人教版 (新課標(biāo))選修3選修3-4第十一章 機械振動4 單擺導(dǎo)學(xué)案

高中物理人教版 (新課標(biāo))選修3選修3-4第十一章 機械振動4 單擺導(dǎo)學(xué)案
高中物理人教版 (新課標(biāo))選修31 簡諧運動學(xué)案

高中物理人教版 (新課標(biāo))選修31 簡諧運動學(xué)案
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理人教版 (新課標(biāo))選修3電子課本

2 波的圖象

版本： 人教版 (新課標(biāo))

年級： 選修3

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 學(xué)案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機號注冊
手機號碼

手機號格式錯誤

手機驗證碼 獲取驗證碼

手機驗證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部