人教版高二物理3-4课件 波的图像
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人教课标版高中物理选修3-4：《波的图象》课件-新版
(1)箭头对箭头法 (2)上下坡法
下
上
坡
坡
提问：如图所示为一列沿X轴传播的简谐波在 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
V
O
A
波的传播方向向右
V
V C B
DX
波的传播方向向左 V
小结三：波的传播方向具有双向性
新课学习：波的图象
提问：已知某时刻A质点位于波峰位置，B质点 位于波谷位置，两质点间的距离为L， (1)若L等于半个波长，则画出AB间的波形图； (2)若L等于3/2个波长，则画出AB间的波形图； (3)若不知道L和波长的具体值，请写出L和波长 可能的关系式
G F′
H′ I
A′
D
E′
H I′
新课学习：波的图象
提问：下图是视频t1和t2时刻的波动图象的截图， 请你依据图象描述时间间隔和周期的关系
t1
小结一：时间的周期性
t2
新课学习：波的图象
提问：下图是视频某时刻的波动图象的截图， 请你在图象中描出任一质点振动方向。
新课学习：波的图象
小结二：
波的传播方向和质点振动方向的关系满足
请在第8s 时的波动图象中标出任一质点位移、振动方向 和波的传播方向
提问：你是怎样得到振动方向和波的传播方向的？
新课学习：波的图象（描点作图法）
如图是第8s 时的波动图象，请画出再过T/4、3T/4、 T时间后的波形图
规律：波动图象每经过一个周期的时间，周期性 重复出现
B
C′
v
F
G´
C A
B′
D′ E
小结四：空间距离的不确定性
归纳：波的多解性 1.传播方向的双向性导致的多解 2.空间距离的周期性导致的多解 3.时间的周期性导致的多解
高中物理第12章机械波12.2波的图象课件新人教版选修3_4-推荐ppt版本
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【解析】选B。因波沿x轴正方向传播,由乙图可得在 t=1s时刻,质点在平衡位置,以后质点向y轴负方向运动, 由图甲波动图线向x轴正方向传播可判断x=2m处的质点 在平衡位置,正沿y轴负方向运动,故B对,A、C、D错。
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【解析】选C、D。由“上下坡法”确定,D点的速度方 向向上,E点速度方向向下,A点速度方向向下,C点速度 方向向上,故A、B错误;而质点B、C都向上振,都要先到 最大位移处再回到平衡位置,但C落后于B,则B比C先回 到平衡位置,故C项正确;质点的加速度方向与位移方向 相反,与传播方向无关,故D正确。
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4.(多选)一简谐横波在x轴上传播,在 某一时刻的波形图如图所示,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
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【解析】选A、B。F点向下振动,应处于上坡,故波向左 传播,得B位于下坡,D处于上坡,则B先向上运动,D先向 下运动,E点此时刻位移为零,但振幅不能为零,综合可 知A、B正确。
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【典题过关】 【典例】(2018·杭州高二检测)一列沿x轴正方向传播 的横波在某一时刻的波形图象如图所示,已知波的传播 速率是16m/s。 (1)指出这列波中质点振动的振幅是多少。 (2)画出再经过0.125s时的波形图象。
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【正确解答】(1)由图象可以看出,质点振动的最大位 移大小是10cm,因此振幅是10cm。(2)再经0.125s波形 沿x轴正方向移动的距离为Δ x=vΔ t=16×0.125m=2 m, 所以再经过0.125 s后的波形图象如图中的虚线所示。
高中物理人教版选修3-4： 12.2 波的图像 课件 (共41页)
第二节 波的图像
复习提问：
1、什么是机械波？
2、产生机械波的条件是什么？ 3、机械波分哪二种？各有什么特点？
问题：机械波中各个质点在某一时刻 相对平衡位置的位移相同吗？如何进 行描述？
一、波的图象
1、建立坐标系：横坐标X——表示在波的传播 方向上各质点的平衡位置与振源的距离。纵坐 标Y——表示某一时刻各质点偏离平衡位置的 位移。
3 ，质点振动时间为1 4 3 y/cm 4
0
1
2
x/m
0
1
2
x/m
7 s后:向右平移λ+3/4λ
7 s前:向后退λ+3/4λ
【应用四】振动图像与波动图像结合
x /m
0.14 0.10 0.14 0.10y /m01 234
5
6
7 8
t /s
0
1 2 3 4 5 6 7 8
x /m
问题：振动图像与波的图像有什么区别？
V y /m
A 0.10
a
B A
1 2 3 4 5 6 7 8
v x /m
0
应用：利用波的图象通常可以解决如下问题： ①读出波长； ②各质点振动的振幅A； ③可以读出该时刻各质点偏离平衡位置的位移； ④各质点振动的速度方向； ⑤各质点振动的加速度方向； ⑥各质点振动的回复力方向； ⑦从图象中可以间接地比较各质点在该时刻的振 动速度、动能、势能、回复力、加速度等量的大 小；
例5、如图为一简谐横波的波形图，已 知B质点先于A质点0.08s到达波峰，由 此可知波的传播方向是 ，波的 传播速度为 .
【应用三】由波的传播方向画出t秒后（前） 的波形图； 1）平移法：沿波的传播方向将整个波形图 平移x=vt的距离； 2）带动法：根据某质点的振动方向，知道 t秒后该质点的位置，就可以画出波形图。
复习提问：
1、什么是机械波？
2、产生机械波的条件是什么？ 3、机械波分哪二种？各有什么特点？
问题：机械波中各个质点在某一时刻 相对平衡位置的位移相同吗？如何进 行描述？
一、波的图象
1、建立坐标系：横坐标X——表示在波的传播 方向上各质点的平衡位置与振源的距离。纵坐 标Y——表示某一时刻各质点偏离平衡位置的 位移。
3 ，质点振动时间为1 4 3 y/cm 4
0
1
2
x/m
0
1
2
x/m
7 s后:向右平移λ+3/4λ
7 s前:向后退λ+3/4λ
【应用四】振动图像与波动图像结合
x /m
0.14 0.10 0.14 0.10y /m01 234
5
6
7 8
t /s
0
1 2 3 4 5 6 7 8
x /m
问题：振动图像与波的图像有什么区别？
V y /m
A 0.10
a
B A
1 2 3 4 5 6 7 8
v x /m
0
应用：利用波的图象通常可以解决如下问题： ①读出波长； ②各质点振动的振幅A； ③可以读出该时刻各质点偏离平衡位置的位移； ④各质点振动的速度方向； ⑤各质点振动的加速度方向； ⑥各质点振动的回复力方向； ⑦从图象中可以间接地比较各质点在该时刻的振 动速度、动能、势能、回复力、加速度等量的大 小；
例5、如图为一简谐横波的波形图，已 知B质点先于A质点0.08s到达波峰，由 此可知波的传播方向是 ，波的 传播速度为 .
【应用三】由波的传播方向画出t秒后（前） 的波形图； 1）平移法：沿波的传播方向将整个波形图 平移x=vt的距离； 2）带动法：根据某质点的振动方向，知道 t秒后该质点的位置，就可以画出波形图。
高中物理：12.2 波的图象 课件(新人教 选修34)
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11、越是没有有本领的就就越加自命命不凡。2023L/o1re/1m0i2ps0u2m3d/1ol/o1r0si2t a0m2e3t,/1co/1ns0ecJteatunr-a2d3ip1is0ci-nJgaenlit-.2F3usce id urna blandit, eleifend nulla ac, fringilla
复习提问：
1
：产生机械波的条件是什么？
2：机械波传播的实质是什么？
3：机械波分哪二种？各有什么 特点？
我们可以用照象机把波的形状摄下 来，就是按下快门瞬间各个质点离开 各自平衡位置时的情形。我们就把这 些质点连成曲线，就是该时刻的波的 图象。
横波动画展示
一、波动情况的图象表示法
1. 用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置 2. 用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移
Y
波的传播方向
O X
例一 例二
主要题型之二： 求波在任意时刻的波形图
一、描点法
Y 位移
B
C´ ´
v
F
D´ ´
OA
C ´B´
E ´F´
A´
D
´E´
G´ ´
G H´ ´ I
X
平衡位置
H ´I´
例一 例二
例题一：
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
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17、空山山新雨雨后，，天气气晚来来秋。。。2023/1/102023/1/102023/1/102023/1/10
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MOMODA POWERPOINT 9、杨柳散散和风，，青山澹澹吾虑。。。2023/1/102023/1/10 Tuesday,January 10,2023
人教版高中物理(选修3-4)波的图象1优质PPT课件
运动特点 质点作简谐运动
表示各个质点的平衡位置
各个质点对平衡位置的位移
整个波形眼波的传播方向随 时间平移
同一介质中，波形作匀速直 线运动，各质点作简谐运动
例题： 下图的实线是一列简谐波在某一时刻的波形 曲线，经0.5秒后，波形如图中的虚线所示。该波的 周期 T 大于0.5秒
1、如果波是向右传播的，波速是多大？周期是 多大？
与质点２１同步 与质点２６同步
质点１１ 与质点３１同步
动画
返回
三、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
ｙ λ λ
ｏ
ｘ
λ
动画
思考与讨论3
图中各点哪些点间的距离等于一个波长？
ｙ
λ
λ
λ
λ
G
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｄ
E
F
ｏ
ｘ
H
K
AC
BD
CE
DF
四、周期和频率
• １、介质中各质点所作的振动为在振源带动下 的受迫振动
x 3 18cm
4
v x 0.18 m / s 0.36m / s t 0.5
T 0.24 s 0.67s
v 0.36
谢谢大家
再见
横波
纵波
• ２、波的周期和频率等于振源的周期和频率， 与介质无关
• ３、频率与周期的关系
T1 f
振源振动一个周期，波向前传递一个波长
ｙ
ｏ
ｘ
λ
振源振动3个周期，波向前传递3个波长
ｙ
ｏ
ｘ
3λ
思考与讨论3
五、波长、频率和波速的关系
因为 所以 或
Ｖ＝ Ｖ＝
表示各个质点的平衡位置
各个质点对平衡位置的位移
整个波形眼波的传播方向随 时间平移
同一介质中，波形作匀速直 线运动，各质点作简谐运动
例题： 下图的实线是一列简谐波在某一时刻的波形 曲线，经0.5秒后，波形如图中的虚线所示。该波的 周期 T 大于0.5秒
1、如果波是向右传播的，波速是多大？周期是 多大？
与质点２１同步 与质点２６同步
质点１１ 与质点３１同步
动画
返回
三、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
ｙ λ λ
ｏ
ｘ
λ
动画
思考与讨论3
图中各点哪些点间的距离等于一个波长？
ｙ
λ
λ
λ
λ
G
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｄ
E
F
ｏ
ｘ
H
K
AC
BD
CE
DF
四、周期和频率
• １、介质中各质点所作的振动为在振源带动下 的受迫振动
x 3 18cm
4
v x 0.18 m / s 0.36m / s t 0.5
T 0.24 s 0.67s
v 0.36
谢谢大家
再见
横波
纵波
• ２、波的周期和频率等于振源的周期和频率， 与介质无关
• ３、频率与周期的关系
T1 f
振源振动一个周期，波向前传递一个波长
ｙ
ｏ
ｘ
λ
振源振动3个周期，波向前传递3个波长
ｙ
ｏ
ｘ
3λ
思考与讨论3
五、波长、频率和波速的关系
因为 所以 或
Ｖ＝ Ｖ＝
物理：12.2《波的图像》课件(新人教版选修3-4)
如图所示，画出了一列向右传播的横波在 某个时刻的波形图象，由图象可知 ( ) A．质点b此时位移为零 B．质点b此时向－y方向运动 C．质点d的振幅是2cm D．质点a再经过 通过的路程是4cm， 偏离平衡位置的位移是4cm
解析：由图象可知质点b此时位于平衡位置，故其位移为 零，A正确．根据带动法，在质点b靠近波源一侧的附近，选 参考质点b′，由于质点b′在质点b上方，所以此刻质点b向 ＋y方向运动，B错误．简谐波在介质中传播时，介质中各质 T 点振幅都相同．故C正确．再经过 ，质点a运动到负最大位 2 移处，其路程为2A，即4cm，位移为－2cm，故D错误．
(2)图象的特点 ①横波的图象形状与波在传播过程中介质 中各质点某时刻的分布相似，波形中的波 峰即为图象中的位移正向最大值，波谷即 为图象中位移负向的最大值，波形中通过 平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位 置． ②波形图线是正弦或余弦曲线的波称为简 谐波，简谐波是最简单的波，对于简谐波 而言，各个质点振动的最大位移都相同． ③波的图象的重复性：相隔时间为周期整 数倍的两个时刻的波形相同．
C ．若波沿 x 轴正方向传播，(b) 图可能是 c 点的振动图象 D ．若波沿 x 轴正方向传播， (b)图可能是 d 点的振动图象
解析：在(b)的振动图象中，t＝0时质点在 平衡位置且向 y 轴正方向运动，在平衡位 置的点只有 b 、 d ，故选项 A 、 C 错误；因 题干中未给出波的传播方向，此时还不知 b 、 d 的运动方向．若波沿 x 正向传播，波 源在左侧，b、d两点都是在其左侧点的带 动下振动的，b左侧的点在其上方，因此b 质点正向上运动，符合要求，选项 B正确； d左侧的点在其下方，d质点正向下运动， 不合要求，选项D错误． 答案：B
12.2波的图像课件 人教版 高中物理选修3-4
振动图象
x /m
B
0.14
0.10 A
0 1 2 3 4 5 6 7 8 t /s
波的图象
y /m
B
0.14
0.10 A
0 1 2 3 4 5 6 7 8 x /m
2. 图象随时间的演变情况 ●振动图象
x /m
0
t / s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
信息:波的图象变化
波就向前传播一个波长的距离，虽然不同 时刻波的形状不同，但每隔一个周期又恢
复原来的形状，所以波在时间上也具有周 期性。
横波的图象特点：
横波的图象与形成横波的质点的分布形状
相似，故波的图象又叫波形图或波形曲线。
纵波的图象较为复杂,不再深入讨论。简谐 波的图象是一条正弦或余弦曲线
y
二：简谐波
0
1：什么是简谐波？
3. 判断质点运动方向的方法
●振动图象
●波的图象
x
x1
A
xy1
A
x
0
x1
t2
t1时刻质点向－x方向运动
质点A在向＋y方向运动
波的图形、波的传播方向、某一介质质点的瞬 时速度方向，这三者中已知任意两者，可以判 定另一个。 （口诀为: 沿着波的传播方向,“上坡下，下坡上
例1、一列横波某时刻的波形图如图甲所示，图
O
X
平衡位置
（二）、波的图象物理意义:
表示介质中各质点在某一时刻偏离平衡位置 的位移.
波的传播方向的双向性: 不指定波的传播方向,图象中波可能向x轴 正向或负向传播.
周期性: 每经历一个(整数)周期,会出现完全相同的波形
(三）、波的图象变化情况
物理：12.2 波的图象 课件(人教版选修3-4)
【变式1】 如图12－2－7所示为一列简谐横波 在某一时刻的波形图，已知质点A在此时 刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说 法中正确的是 ( )． A．波向左传播，质点B向下振动，质点C 图12－2－7
向上振动
B．波向右传播，质点B向上振动，质点C向下振动 C．波向左传播，质点B向上振动，质点C向上振动 D．波向右传播，质点B向下振动，质点C向下振动 解析 解决该题有许多方法，现用“上下波”法判断，若波
(1)从波的图象上可直接读出介质质点振动的振幅．
(2)可确定任一质点在该时刻的位移的大小和方向．
(3)根据加速度与位移的方向关系，可确定任一质点在该 时刻的加速度方向．
(4)根据波的产生特点，若已知波的传播方向，可确定各
质点在该时刻的振动方向(速度方向)，速度大小的变化趋 势，动能大小的变化等，反之亦然． 二、判断质点振动方向或波传播方向的方法 已知波的传播方向判断各质点振动方向，或反过来已知振
方法二 波形平移法 由题图我们可以知道，在质点振动的一个周期内，波向前传 播一个完整的波形的距离，即传播的距离 x＝12 m，因此在 T 内，波向前传播了 3 m．根据波的传播过程和传播的实质， 4 若波向右传播， 把波的原有图形向右移动 3 m 的距离， 就得 T T 到了 后时刻的波形图，同理可以得到 前时刻波的图象． 4 4 T T 答案 后图象如解析图中虚线 (a)所示 前图象如解析 4 4 图中虚线(b)所示
(2)画出再经过0.125 s时的波形图象．
图12－2－14
解析
通过图象读出振动的最大位
移——振幅，利用波传播的速度公式 计算出在0.125 s内波传播的位移， 利用平移法作出图象．(1)由图象可 以看出，质点振动的最大位移是 10 cm.因此，振幅是 10
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形象 记忆
比喻为无数质点某一时刻 比喻为一个质点的“录象带” 拍摄的“照片”
确定质点 运动方向 根据下一时刻的位移来判断 根据“质点带动原理”来判
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.试求出波形图上A、B、C、D四个质 点的振动方向
Y 波的传播方向 C B D X V V
V
O
三、振动图象与波的图象的比较 振 动 图 象
y 0
t
波 y 的 图 0 象
x
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，O点为质点的平 衡位置；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
三、振动图象与波的图象的比较
A
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 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
Y
向左传播
V
O
X
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
向右传播 向右传播
课例 堂 习 6.练 一列横波在某时刻的波形图如图所示。
课堂练习
一列波在介质中向某一方向传播，如图所示为此 波在某一时刻的波形图，并且此时振动只发生在M、 N之间，并知此波的周期为T，Q质点速度方向在波 形图中是向下的，下面说法中正确的是（ C ） A.波源是M，由波源起振开始计时， P P点已经振动时间T Q B.波源是N，由波源起振开始计时， N M P点已经振动时间3/4T C.波源是N，由波源起振开始计时， P点已经振动时间T/4 D.波源是M，由波源起振开始计时， P点已经振动时间T/4
y
1
v
5
2 3 4
0
x
时刻t的波形
时刻t+Δt的波形
二、波的图象的物理意义 3．介质中质点的振动方向与波的传播方向的关系. (1)已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。 特殊点法： 在质点P靠近波源一方的图象上另找一点P`,若P` 在P上方,则P向上运动;若P`在P下方,则P向下运动 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 (2)已知某质点的振动方向也可确定波的传播方向
1.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
2.若波向右传播，此时刻d点向什么方向振动？
d点应该向下振动
y/cm 0 a b x/m
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
波的传播方向
T/4
O X
3T/4 试画出该时刻前T/4、3T/4和5T/4时的波形图如图（a）所 示，图(b)表示该波传播的媒质中某质点此后一 段时间内的振动图象，则（ ） B A．若波沿x轴正方向传播， y a (b)图应为a点的振动图象 b O d x B．若波沿x轴正方向传播， c (a) (b)图应为b点的振动图象 y C．若波沿x轴正方向传播， (b)图应为c点的振动图象 O t D．若波沿x轴正方向传播， (b) (b)图应为d点的振动图象
振动图象 单一振动质点 研究对象 研究内容 一质点的位移随时间的 变化规律 x/m 0 图线 t/s 波动图象 沿波传播方向的所有质点 某时刻所有质点的空间 分布规律 y/m 0 x/m
物理意义 表示一个质点在各时刻的 表示各质点在某时刻的位移 位移 随时间推移图象延伸， 随时间推移图象沿传播 图线变化 但已有的图象形状不变 方向平移
12.2 波 的 图 象
一、波的图象
1．波的图象是在波的传播方向上，介质中各振 动质点在某一时刻的波形． 2．波的图象也称波形图或波形曲线．
3．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（或余弦曲线）. （3）简谐波是一种最基本、最简单的波.
y/cm 0
x/m
二、波的图象的物理意义 1．波的图象表示某一时刻各个质点相对于平衡 位置的位移. 2．波的图象（随时间）的变化情况.