高中物理人教版 (新課標(biāo))選修32 波的圖象課文配套課件ppt

這是一份高中物理人教版 (新課標(biāo))選修32 波的圖象課文配套課件ppt，共40頁。PPT課件主要包含了第二節(jié)波的圖象，課前自主學(xué)案，核心要點(diǎn)突破，課堂互動講練，課標(biāo)定位，知能優(yōu)化訓(xùn)練，平衡位置，波的圖象，波形圖，正弦波等內(nèi)容，歡迎下載使用。
課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解波的圖象的物理意義．2．能根據(jù)波的圖象進(jìn)行有關(guān)判斷，以及根據(jù)有關(guān)信息畫出波的圖象．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.利用波的圖象和波的傳播方向，確定各質(zhì)點(diǎn)的振動方向，從而判定質(zhì)點(diǎn)的振動速度、回復(fù)力、動能及勢能情況．2．理解和區(qū)別波的圖象與振動圖象．
一、波的圖象1．波的圖象的作法(1)建立坐標(biāo)系：用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的____________，縱坐標(biāo)y表示某時刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的________．(2)正方向的選?。阂话阋?guī)定，在橫波中，位移__________時y取正值，__________時y取負(fù)值．
(3)描點(diǎn)：把平衡時位于x1、x2、x3…的質(zhì)點(diǎn)的位移y1、y2、y3…畫在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，得到一系列坐標(biāo)為(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)…的點(diǎn)．(4)連線：用一條平滑的線把(3)中的諸點(diǎn)連接起來(或說(3)中無窮多點(diǎn)的集合)就是這時的_________________．
2．波的圖象也稱___________，簡稱_______．3．簡諧波：如果波的圖象是正弦曲線，這樣的波叫__________，也叫___________．這一稱呼是我們今后更常見的一種說法，當(dāng)介質(zhì)中有這樣的波傳播時，波所到之處的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在做_______________．
二、波的圖象與振動圖象的比較簡諧波的圖象與簡諧運(yùn)動的圖象都是___________曲線，但它們又有著諸多本質(zhì)的區(qū)別，具體如下：1．描述對象(1)振動圖象：____________；(2)波的圖象：波傳播方向上的______________．
2．坐標(biāo)軸意義(1)振動圖象橫軸：___________________________；縱軸：質(zhì)點(diǎn)位移．(2)波的圖象橫軸：波線上各質(zhì)點(diǎn)的____________；縱軸：各質(zhì)點(diǎn)對平衡位置的___________．
3．物理意義(1)振動圖象：表示介質(zhì)中_______________在___________________的位移變化．(可聯(lián)想“錄像機(jī)”)(2)波的圖象：表示介質(zhì)中_____________在_______________的位移．
一、振動圖象和波的圖象的異同
特別提醒：(1)注意研究對象的區(qū)別；(2)理解波動中質(zhì)點(diǎn)的振動；(3)形象記憶：振動圖象是“個人錄像”，而波的圖象則是“集體照”．
即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)1．關(guān)于振動圖象和波的圖象，以下說法正確的是(　　)A．波的圖象反映出很多質(zhì)點(diǎn)在同一時刻的位移B．通過波的圖象可以找出任一質(zhì)點(diǎn)在任一時刻的位移C．振動圖象的橫軸是時間軸D．兩種圖象y軸都表示質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移
解析：選ACD.波的圖象記錄的是大量質(zhì)點(diǎn)在某一時刻離開平衡位置的位移，不能讀出任一質(zhì)點(diǎn)在任一時刻的位移，B錯；依據(jù)振動圖象和波的圖象的畫法可知A、C、D正確．
二、振動方向與波傳播方向的關(guān)系質(zhì)點(diǎn)振動方向與波的傳播方向間存在著必然的聯(lián)系，若已知波的傳播方向，便知波源的方位，任給一質(zhì)點(diǎn)，我們均可判定它跟隨哪些質(zhì)點(diǎn)振動，便知道它的振動方向，反之亦然．1．若已知波的傳播方向，可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時刻的振動方向，并判斷位移、加速度、速度、動能的變化．
常用方法：(1)上下坡法沿波的傳播方向看，“上坡”的點(diǎn)向下運(yùn)動，“下坡”的點(diǎn)向上運(yùn)動，簡稱“上坡下，下坡上”，如圖12－2－1.
(2)帶動法原理：先振動的質(zhì)點(diǎn)帶動鄰近的后振動的質(zhì)點(diǎn)．方法：在質(zhì)點(diǎn)P靠近波源一方附近的圖象上另找一點(diǎn)P′，若P′在P上方，則P向上運(yùn)動，若P′在P下方，則P向下運(yùn)動．如圖12－2－2.
(3)微平移法原理：波向前傳播，波形也向前平移．方法：作出經(jīng)微小時間Δt后的波形，就知道了各質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過Δt時間到達(dá)的位置，此刻質(zhì)點(diǎn)振動方向也就知道了，如圖12－2－3.
(4)同側(cè)法質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向在波的圖象的同一側(cè)，如圖12－2－4所示，若波向右傳播，則P向下運(yùn)動．
2．由質(zhì)點(diǎn)振動方向確定波的傳播方向仍是上述幾種方法，只需將判定的程序倒過來，“反其道行之”即可．
即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)2．如圖12－2－5中正確的波形圖是(　　)解析：選BC.根據(jù)“坡形”法，凡是在“上坡”區(qū)的必向下運(yùn)動，“下坡”區(qū)的必向上運(yùn)動，故B、C正確．
2．平移法先求出在Δt時間內(nèi)波傳播距離Δx＝vΔt(v為波速)，再將原波形沿波傳播方向平移Δx(若要畫t－Δt時刻的波形圖，則需逆波傳播方向平移Δx)，然后將新波形“修補(bǔ)”，使原有波形的區(qū)間充滿波形．
即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀)3.如圖12－2－6所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)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時波形的是圖(　　)
簡諧橫波某時刻的波形圖線如圖12－2－8所示，由此圖可知(　　)
A．若質(zhì)點(diǎn)a向下運(yùn)動，則波是從左向右傳播的B．若質(zhì)點(diǎn)b向上運(yùn)動，則波是從左向右傳播的C．若波從右向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)c向下運(yùn)動D．若波從右向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)d向上運(yùn)動【精講精析】　由“帶動法”可知，若a向下運(yùn)動，則a是由其右側(cè)鄰近質(zhì)點(diǎn)帶動的，波源位于右側(cè)，波向左傳播，故A錯；同理，B正確；若波從右向左傳播，則c、d質(zhì)點(diǎn)均應(yīng)由其右側(cè)鄰近質(zhì)點(diǎn)帶動，其右側(cè)質(zhì)點(diǎn)位于c、d上方，所以c、d均向上運(yùn)動，故C項錯誤，D正確．
【答案】　BD【方法總結(jié)】　本題考查波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動方向之間的相互關(guān)系，判定的方法有多種，常用的有“上下坡法”、“帶動法”等．
變式訓(xùn)練1　如圖12－2－9所示是一列簡諧波某一時刻波的圖象，下列說法正確的是(　　)A．波一定沿x軸正方向傳播B．a(chǎn)、b兩個質(zhì)點(diǎn)的振動速度方向相反C．若a點(diǎn)此時的速度方向沿y軸正方向，那么波的傳播方向是沿x軸的正方向D．若波沿x軸的負(fù)方向傳播，則b質(zhì)點(diǎn)的振動速度方向是沿y軸的負(fù)方向
解析：選BC.x軸是表示在波傳播方向上的一系列質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，但x軸指向不表示波的傳播方向，故A錯．根據(jù)“上下坡”法：無論波向左傳播還是向右傳播，a、b都處于不同“坡區(qū)”，即當(dāng)a處于下坡路時，b處于上坡路，所以兩者振動速度方向相反，故B正確．同理可判斷C正確，D錯誤．
【思路點(diǎn)撥】　正確解答本題的關(guān)鍵有以下三點(diǎn)：(1)理解波的圖象的物理意義．(2)掌握已知某一時刻波的圖象，確定質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向的方法．(3)理解波的傳播可看成是波形的傳播，不能誤認(rèn)為是質(zhì)點(diǎn)的平移．
【答案】　AC【方法總結(jié)】　在簡諧波的圖象中，每一個質(zhì)點(diǎn)的振動規(guī)律同單個質(zhì)點(diǎn)的簡諧運(yùn)動規(guī)律是完全相同的，因此波的圖象中，牽涉到單個質(zhì)點(diǎn)的振動問題可利用已有的振動規(guī)律作出判斷．
如圖12－2－11所示，甲為一列簡諧橫波在t＝0.10 s時刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x＝4 m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)O的振動圖象，則(　　)
A．t＝0.15 s時，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到正向最大B．t＝0.15 s時，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動方向沿y軸負(fù)方向C．從t＝0.10 s到t＝0.25 s，該波沿x軸正方向傳播了6 mD．從t＝0.10 s到t＝0.25 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30 cm【精講精析】　由質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖象可知，t＝0.15 s時，Q正處于最低點(diǎn)，加速度達(dá)到正向最大，選項A對；t＝0.10 s時，Q正處于平衡位置向下運(yùn)動
變式訓(xùn)練2　(2011年高考重慶理綜卷)介質(zhì)中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的波源在t＝0時刻開始振動，產(chǎn)生的簡諧波沿x軸正向傳播，t0時刻傳到L處，波形如圖12－2－12所示．下列能描述x0處質(zhì)點(diǎn)振動的圖象是(　　)