波的图象(波长、频率和波速)课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节 波的图象,第十二章 机械波,宁县第一中学 安新刚,复习,1,什么是机械波,?,机械振动在介质中的传播形成机械波,波源、介质,3,传播特点：,4,波形成实质：,从波源开始，由近及远依次开始振动；介质中的质点不随波迁移,前面的质点带动后面的质点振动,波的形成条件：,横波,动画,返回,纵波,思考与讨论,1,1,、如果用图像描述波的运动情况，应该如何建立坐标系？横坐标,x,和纵坐标,y,分别表示什么物理量？,2,、图像的形状有什么特点，它与什么量有关？,3,、图像的形状随时间有无周期性？,一 波的图象的建立用横坐标,X,表示：,在波,传播方向上,各质点的平衡位置,用纵坐标,y,表示,:,某,一,时刻,各,质点,偏离平 衡位置的位移,Y,位移,X,平衡位置,正方向,负方向,0,在,XOY,坐标平面上画出,某时刻各 质点,偏离平衡位置的,位移,Y,位移,X,平衡位置,O,将,某时刻各质点,偏离平衡位置的,位移矢量,的末端,用光滑的曲线连接起来就得到某一时刻的波形图,横波的图象与该时刻的横波的形状相似,波形图,二波的图象的物理意义：,波的图象表示某一时刻各个质点相对于平衡位置的位移,.,1,波的图象也称波形图或波形曲线,2,简谐波,（,1,）简谐运动在介质中传播形成简谐波,.,（,2,）简谐波的图象是正弦曲线（,余弦曲线,）,.,（,3,）简谐波是一种最基本、最简单的波,.,（位移的正向最大表示波峰，负向最大表示波谷）,三、波的图象的应用,:,1,、可以看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移。,2,、可以看出在波的传播过程中介质中各质点的振幅,A,。,3,、根据波的传播方向判定质点的振动方向的方法,(,反之也可以,),：,、,质点振动法：,先,根据波的传播方向，确定波源的位置，然后依据后一质点的振动总落后于与之靠近的前一质点的振动来判定。,（,2,）,上下坡法：,按波的传播方向来看,“,上坡”的所有质点均向下振动,“,下坡”的所有质点均向上振动,4,、波的图象（随时间）的变化情况：,、描特殊点作图法：,找出特殊点，并,根据各,特殊点,的振动方向确定出下一个时刻各,特殊点,所在位置，,然后连线,。,确定波的图象变化的情况有两种方法：,、图象平移作图法：,将波的图象沿波的传播方向平移。,四、波速,波以一定的速度（波速）向前传播。在单位时间内某一波峰或波谷（疏部和密部）向前移动的距离，等于波速,时刻的波形,时刻的波形,思考与讨论,时刻的波形,答案,向下 向上向上 向下,时刻的波形,下图中是曲线经过一个很短的,后的波形，请你判断、四点在时刻的振动方向,11,2,3,4,5,6,7,8,9,10,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,1,横波,动画,质点,与质点同步,质点,与质点同步,质点,与质点同步,返回,五、波长,在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻的质点间的距离，叫波长,动画,思考与讨论,3,E,F,图中各点哪些点间的距离等于一个波长？,AC,BD,CE,DF,G,H,K,六、周期和频率,、介质中各质点所作的振动为在振源带动下的受迫振动,、波的周期和频率等于振源的周期和频率，与介质无关,、频率与周期的关系,振源振动一个周期，波向前传递一个波长,振源振动,3,个周期，波向前传递,3,个波长,3,七、波长、频率和波速的关系,T,V=,f,因为,所以,或,注意：,1,、波的频率与介质无关，只决定于波源的频率,2,、波速由介质决定，同性质、不同频率的机械波 在同种介质中的波速相同,振动图象,波的图象,1.,两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置的位移,2.,振动图象的横坐标表示时间；波的图象的横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,3,.,两种图象的形状都是正弦或余弦曲线,八、振动图象与波的图象的比较,y,0,t,y,0,x,确定质点运动方向,形象,记忆,图线变化,物理意义,图线,研究内容,研究对象,波动图象,振动图象,单一振动质点,沿波传播方向的所有质点,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,表示,各质点,在,某时刻,的位移,表示,一个质点,在各时刻,的位移,随时间推移,图象延伸,，但已有的图象形状不变,随时间推移图象沿传播,方向,平移,比喻为一个质点的,“,录象带,”,比喻为无数质点某一时刻拍摄的,“,照片,”,根据下一时刻的位移来判断,根据,“,质点带动原理,”,来判断,八、振动图象与波的图象的比较,x/m,t/s,0,x/m,y/m,0,例题：,1997,年高考：,11.,简谐横波某时刻的波形图线如图所示,.,由此图可知 （,）,(A),若质点,a,向下运动,则波是从左向右传播的,(B),若质点,b,向上运动,则波是从左向右传播的,(C),若波从右向左传播,则质点,c,向下运动,(D),若波从右向左传播,则质点,d,向上运动y,x,O,d,a,b,c,右,左,B D,1,、根据如图所示的两图形，分别判断它们属于何种图形：（,）,A,、,(a,),是振动图形，,(,b),是波动图形。,B,、,(a,),是波动图形，,(b),是振动图形。,C,、,都是波动图形。,D,、,都是振动图形。,课堂练习：,B,Y,X,O,波的,传播方向,A,B,C,D,V,V,V,V,如果这列波是向左传播的，则这四个质点的振动方向又如何？,课 堂 练 习,2.,如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图,.,试求出波形图上,A,、,B,、,C,、,D,四个质点的振动方向,Y,X,O,V,向左传播,如果这个质点的振动方向向上,如果已知这个质点做减速运动,课 堂 练 习,3.,如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图形上某点的振动方向如图所示。试求这列波的传播方向,向右传播,向右传播,例,6.,一列横波在某时刻的波形图如图所示。,课 堂 练 习,4.,若此时刻质点,a,的振动方向向下，则波向什么方向传播？,波是向左传播的,b,点应该向下振动,5.,若波向右传播，此时刻,b,点向什么方向振动？,y/cm,0,x/m,a,b,试画出该,时刻前,T/4,、,3T/4,和,5T/4,时刻的波形图,课 堂 练 习,如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图试画出再经过,T/4,、,3T/4,和,5T/4,时的波形图,Y,X,O,波的,传播方向,T/4,3T/4,谢谢！,