高中物理教学课件：图象专题振动与波.ppt

沿着波的传播方向看,图象上“上坡”的点向下运动,“下坡”的点向上运动。 机械波的传播方向及质点振动方向的判断 由波的传播方向和波形判断质点(以质点P为例)振动方向的常用方法有哪些? 由这些方法可以判断波的传播方向吗? 要点提示: (1)带动法: (2)上下坡法: (3)同侧法: (4)微平移法: 振动的图像 和 波的图像 四、波的图象 在质点P靠近波源一侧的图象上找一相邻质点,若在下方,则质点P向下运动;若在上方,则质点P向上运动。 在波的图象的某点上,沿水平方向画一箭头表示波的传播方向,在图象的同侧沿竖直方向画一箭头,箭头所指的方向就表示质点运动方向。 根据波的传播方向,画出微小时间后的波形,由此可知后一时刻各质点的位置从而判断质点的运动方向。也可以根据这些方法由质点运动方向判断波的传播方向。 【规律方法】判断质点振动方向或波传播方向的方法 (1)带动法:先振动的质点带动邻近的后振动质点,在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′,若P′在P点上方,则P向上振动,若P′在下方,则P向下振动(如图甲所示)。 振动的图像 和 波的图像 四、波的图象 机械波的传播方向及质点振动方向的判断 (2)上下坡法: 沿波的传播方向看去,“上坡”处的质点向下振动;“下坡”处的质点向上振动,简称“上坡下、下坡上”(如图乙所示)。 振动的图像 和 波的图像 四、波的图象 机械波的传播方向及质点振动方向的判断 (2)上下坡法: 沿波的传播方向看去,“上坡”处的质点向下振动;“下坡”处的质点向上振动,简称“上坡下、下坡上”(如图乙所示)。 (3)同侧法: 在波的图象上的某一点,沿竖直方向画出一个箭头表示质点振动方向,并设想在同一点沿水平方向画一个箭头表示波的传播方向,那么这两个箭头总是在曲线的同侧(如图丙所示)。 (4)微平移法: 如图丁所示,实线为t时刻的波形,作出微小时间Δt(Δt )后的波形如虚线 所示。由图可见t时刻的质点由P1(或P2)位置经Δt后运动到P1′(或P2′)处,这样就可以判断质点的振动方向了。 变式训练1 一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示,则 (　　) A.波的周期为1 s B.x=0处的质点在t= 0 时向y轴负方向运动 AB 振动的图像 和 波的图像 四、波的图象 正确。 变式训练2 右图为一列横波的某时刻的图象,a、b、c、d为介质的几个质点,则( 　) A.a、c两质点有相同的振幅 B.a质点此时的加速度为正方向最大 C.b质点此时向正方向运动 D.b质点此时速度为零,b、d的距离为波长 解析: 波动中各质点的振幅为波源振动的振幅均相同,故选项A正确; a质点此时在波峰,回复力方向指向平衡位置,加速度方向与回复力方向相同,为负方向最大,故选项B错误; 波的传播方向未知,无法判断b质点的运动方向,故选项C错误; b在平衡位置处,速度达到最大,故选项D错误。 A 振动的图像 和 波的图像 四、波的图象 例题1 右图是一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形。已知波速v=0.5 m/s,画出该时刻7 s前及7 s后的瞬时波形(至少要画一个波长)。 振动的图像 和 波的图像 四、波的图象 例题2 图甲中,波源S从平衡位置y=0开始振动,运动方向竖直向上(y轴的正方向),振动周期T=0.01 s,产生的简谐波向左、右两个方向传播,波速均为v=80 m/s。经过一段时间后,P、Q两点开始振动,已知距离SP=1.2 m、SQ=2.6 m。若以Q点开始振动的时刻作为计时起点,则能正确描述P、Q两点振动情况的是(　　) A. ①为Q点振动图象 B. ②为Q振动图象 C. ③为P振动图象 D. ④为P振动图象 解析: 根据波长和波速的关系λ=vT得, 波长λ=0.8 m, 所以有SP=1.5λ, SQ=3.25λ,即波由波源传播到Q点时, P已经振动3.25T -1.5T =1.75T, 所以当Q开始振动时, P从波谷开始向上振动。由此可以判断选项A、D正确。 振动的图像 和 波的图像 AD 归纳总结波的形成和传播规律 用一句话概括波的形成和传播规律便是“前带后,后跟前,运动状态向后传”,即各质点都做受迫振动, 起振方向由波源来决定, 且其振动频率(周期)都等于波源的振动频率(周期), 但离波源越远的质点振动越滞后。 另外, 要注意机械波传播的是波源的振动形式和波源