江苏省新沂市第二中学高中物理 12.2 波的图像教案 新人教版选修3-4.doc

‎ 第十二章 机械波 12.2波的图像 ‎ ‎【教学目标】1．理解波的图象的意义，知道波的图象的横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简谐波。2．能在简谐波的图象中找出波长和质点的振幅。3．已知某一时刻某简谐波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向。‎ 重点： 1.理解波的图象的物理意义.2.理解波的图象的应用. ①根据某一时刻t的波的图象.波的传播方向和波速，画出经过Δt时间以后，波的形状和各质点的位移.②已知某时刻t的波的图象，又知波的传播方向，判断介质中各质点的振动方向.‎ 难点： 1、根据某一时刻t的波的图象.波的传播方向和波速，画出经过Δt时间以后，波的形状和各质点的位移.‎ ‎2、已知某时刻t的波的图象，又知波的传播方向，判断介质中各质点的振动方向.‎ ‎【自主预习】1.波的图象的建立：用横坐标x表示在波的传播方向上________的平衡位置，纵坐标y表示________偏离平衡位置的位移。波的图象有时也称________，简称________。2．如果波的图象是正弦曲线，这样的波叫做________，也叫________。可以证明，介质中有正弦波传播时，介质的质点在做________运动。‎ ‎3．简谐波的波形图与质点的振动图象都是正弦曲线，但它们的意义是________的。波形曲线表示介质中的“________质点”在“________”的位移，振动图象则表示介质中“________质点”在“________”的位移。‎ ‎4. 振动图象和波动图像的区别 ‎ ‎ 振动图象 波的图象 图象 ‎ ‎ ‎ ‎ 物理意义 图象表示一个质点在各个时刻的位移 图象表示某时刻，波线上各质点的位移 图象变化 随时间延伸，图象形状不变，只是图象沿t轴延续 随时间推移，图象整体沿波的传播方向平移 一个完整正弦(余弦)图象所占横坐标距离 表示一个周期T 表示一个波长λ ‎【典型例题】【例1】一列横波沿绳子向右传播，某时刻形成如图所示的凸凹形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点(　　)‎ A．它们的振幅相同 B．其中D、E速度方向相同 C．其中A、C速度方向相同D．从此时算起，B比C先回到平衡位置【例2】．一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图12－2－5所示，此后，若经过周期开始计时，则如图12－2－6所示描述的是(　　)‎ 3‎ A．a处质点的振动图象　　‎ B．b处质点的振动图象 C．c处质点的振动图象 D．d处质点的振动图象 二、简谐波 ‎【例3】如图12－2－7所示是一列简谐波的图象，由此可知各质点振动的振幅为______，x＝‎1.0 m处的质点此时刻的位移是________。‎ ‎【例4】．如图12－2－8所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示t1＝0和t2＝0.5 s(T>0.5 s)时的波形。能正确反映t3＝7.5 s时波形的是(　　)‎ ‎【例3】一列简谐横波沿x轴负方向传播，如图12－2－9(a)所示是t＝1 s时的波形图象，如图(b)所示是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象(两图用同一时间起点)。‎ ‎(1)图(b)可能是图 (a)中哪个质点的振动图象？（ ）‎ ‎(2)若波沿x轴正方向传播，则图(b)可能是图(a)中哪个质点的振动图象？（ ）‎ A．x＝0处的质点 B．x＝‎1 m处的质点C．x＝‎2 m处的质点 D．x＝‎3 m处的质点 ‎(3)设波沿x轴负方向传播，画出x＝‎3 m处的质点的振动图象。‎ ‎【课后练习】1．关于振动图象和波的图象，下列说法中正确的是(　　)‎ A．振动图象研究的是一个质点在振动过程中位移随时间的变化，而波的图象研究的是某一时刻在波的传播方向上各个质点在空间的分布 B振动图象的形状不随时间变化，而波的图象的形状随时间而变化 C．简谐运动图象和简谐波的图象其形状都是正弦(或余弦)曲线 D．振动图象的图线实质是振动质点所经过的路径形状，波的图象其图线实质是某一时刻各个质点的连线形状 ‎2．一简谐横波在x轴上传播，在某一时刻的波形图如图2所示，已知此时质点F的运动方向向下，则(　　)‎ A．此波沿x轴负方向传播 B．质点D此时向下运动 C．质点B将比质点C先回到平衡位置 D．质点E的振幅为零 ‎3．如图3所示，下列说法中正确的是(　　)‎ A．此列波的振幅是‎0.1 m B．x＝‎15 m处质点的位移是‎0.1 m C．若A的速度沿y轴正方向，则B的速度亦沿y轴正方向 D．A的加速度为沿y轴负方向，而B、C的加速度沿y轴正方向 ‎4．如图4所示画出了一列向右传播的横波在某个时刻的波形图线，由图线可知(　　)‎ A．质点b此时的位移是零B．质点b此时向－y方向运动 3‎ C．质点b的振幅是‎2 cmD．质点d此时的加速度沿正方向 ‎5．一列简谐机械横波某时刻的波形图如图5所示，波源的平衡位置坐标为x＝0。当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x＝‎2 m的质点所处位置及运动情况是(　　)‎ A．在其平衡位置下方且向上运动 B．在其平衡位置下方且向下运动 C．在其平衡位置上方且向上运动 D．在其平衡位置上方且向下运动 ‎6.简谐横波某时刻的波形图线如图6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 ‎7．振源A带动细绳上下振动，某时刻在绳上形成的横波波形如图7所示，规定绳上各质点向上运动方向为正方向，从波传播到绳上P点开始计时，能表示P点在第一个周期内振动的图象是下图中的(　　)‎ ‎8．如图8(a)所示为一列简谐波在某时刻的波形图。如图8(b)表示传播该波的介质中某一质点在此后的一段时间内的振动图象。则(　　)‎ A．若波沿x轴正方向传播，则图(b)为质点a的振动图象 B．若波沿x轴正方向传播，则图(b)为质点b的振动图象 C．若波沿x轴负方向传播，则图(b)为质点c的振动图象 D．若波沿x轴负方向传播，则图(b)为质点d的振动图象 ‎9．如图9所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形。当R点在t＝0时的振动状态传到S点时，PR范围内(含P、R)有一些质点正在向y轴负方向运动，这些质点的x坐标取值范围是(　　)‎ A．‎2 cm≤x≤‎4 ‎cm B．‎2 cm