波的图象课件

波、波的图象习题课

一、教学目标

1．在物理知识方面的要求：

(1)巩固波和波的图象的物理意义；

(2)知道波的三要素的重要性；

(3)利用波的三要素解决各种波动问题。

2．渗透物理方法的教育：

(1)学会抽象思维；

(2)学会建立时空观念。

二、重点、难点分析

1．重点：波的三要素和它们之间的关系。

2．难点：利用波的空间周期性与时间周期性分析波的问题。

三、主要教学过程

(一)引入新课

提问：比较振动图象与波形图象(从五点分析，以巩固波的图象。)

振动图象 波的图象

图线

研究对象 振动质点 连续介质

研究内容 质点在振动过程中，位移随时间的变化 某一时刻在连续介质中多质点的空间分布

图线的变化 图象随时间而延续，而以前的形状保持不变 一般随时间的延续而改变

物理意义 某一质点在各个时刻的位移 某一时刻各个质点的位移

利用波的图象来研究波动，是我们的主要方法，而波的三要素和它们之间的关系是我们利用波的图象来研究波动的重要依据：一个是同一时刻各质点的位移情况(可在波的图象上直接看出来)，一个是质点的振动方向(可间接求知)，一个是波的传播方向。

1．波的概念

讲解：要研究波动的规律，首先对波的概念要清楚。

波是振动这种运动形式在介质中的传播。波是一种能量的传递，介质中各质点只是在各自的平衡位置附近做振动，并不随波迁移。

例1．关于机械波的概念，下列说法中正确的是 [ ]

A．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向

B．简谐波沿长绳传播，绳内相距半个波长的两质点振动位移的大小相等

C．任一振动质点每经过一个周期，沿波的传播方向移动一个波长

D．相隔一个周期的两个时刻，简谐波的图象相同

分析：波有纵波和横波两种，横波的质点振动方向总与波传播方向垂直，而纵波的质点振动方向则与波传播方向一致，所以选项A是错误的。相距半波长的两个质点振动的位移大小相等，方向相反，所以选项B是正确的。振动在传播过程中，各质点均在自己的平衡位置附近振动，并不沿传播方向移动，所以选项C是错误的。相隔一个周期的两个时刻，各质点的振动状态是相同的，则这两个时刻简谐波的波形图象是相同的，故选项D正确。该题B、D正确。

二 波的图象

班级 姓名

一、选择题（每小题中至少有一个选项是正确的）

1、关于波的图象的物理意义，下列说法不正确的是（ ）

A、表示某一时刻某一质点的位移 B、表示各个时刻某一质点的位移

C、表示某一时刻各个质点的位移 D、表示各个时刻各个质点的位移

2、根据下图1所给的两图象，分别判断它们属于何种图象（ ）

A、甲是振动图象，乙是波动图象 B、甲是波动图象，乙是振动图象

C、都是波动图象 D、都是振动图象

3、根据上题所给图象，确定图中A、B两质点的运动方向（ ）

A、A点向下，B点向上 B、A点向上，B点向下

C、两质点均向上 D、两质点均向下

4、如图2为一列波某时刻的波形图，波的传播方向沿x轴正方向，下列说法正确的是（ ）

A、质点A、D的振幅相等 B、该时刻质点B、E的速度相同

C、该时刻质点D、F的加速度为零 D、该时刻质点C正向上运动

5、图3中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此时的位移是零 B、质点b此时向－y方向运动

C、质点d的振幅是2 cm D、质点d此时的加速度方向为正

6、如图4中的y-x图线表示一列简谐波沿x轴传播时的波形图，若以图示的情况为计时起点，那么下面的y-t图线表示的是（ ）

A、当这列波沿x轴的正方向传播时，是表示a质点的振动图象

B、当这列波沿x轴的负方向传播时，是表示a质点的振动图象

C、当这列波沿x轴的正方向传播时，是表示b质点的振动图象

一、教学目标

1．知道波的图象，知道横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简

谐波。

2．知道什么是波的图象，能在简谐波的图象中读出质点振动的振幅。

3．根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻和前一

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。

4．了解波的图象的物理意义，能区别简谐波与简谐运动两者的图象。

二、教学重点、难点：波的图象的物理意义。

三、教学方法：实验演示和多媒体辅助教学

五、教学过程：

（一）引入新课

通过上节课的学习，我们知道了什么是机械波，同时认识了波的形成和

传播过程。

我们还清楚，图象是描述物理过程、物理现象和反映物理规律的一种简

单、直观的方法，如物体的运动图象、简谐运动的图象等。同样，波的

运动情况及传播过程也可以用图象直观的表示出来。这就是波的图象。

【板书】第二节 波的图象

（二）进行新课

【演示】由波动演示仪给出波动过程中振动质点在一些时刻所在的位

置，然后定格在某一时刻。

用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置，纵坐标y表示某

一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定在纵坐标中位移的方向向

上时为正值，位移的方向向下时为负值。把各个质点在某一时刻的位置

连成一条曲线，就得到某一时刻的波的图象。

【板书】一、什么是波的图象

振动质点在某一时刻的位置连成的一条曲线，叫波的图象。

波的图象也可以理解为：在x-y坐标平面内，连接某一时刻各个质点位

移矢量末端得到的一条曲线。在波的图象中最高处叫波峰，最低处叫波

谷。处在波峰和波谷的质点位移的数值，就是振动质点的振幅，也叫波

动的振幅。

在波的图象中，波形曲线是正弦曲线（或余弦曲线），它所表示的波叫

简谐波。简谐波是一种最简单、最基本的波，其他的波可以看成是由若

干简谐波合成的。在中学物理中，我们不再研究简谐波的合成情况。

根据波的传播情况，我们知道，先振动的质点带动相邻的质点依次振

动，于是在质点中就形成了机械波。因此我们不难理解，质点振动方向

和波的传播方向应有一定关系。这就是质点振动方向和波的传播方向之

- 51 - y/cm

x/m O -1 -2 1 2 3 4 5 t1 t2 08习题23 振动图象和波的图象

1.如图所示为沿x轴负向传播的一列简谐横波在某一时刻的图象。从该时刻起的一段很短的时间内，质点Q的速度v和加速度a大小的变化情况是

A. v变大、a变大 B. v变小、a变小

C. v变大、a变小 D. v变小、a变大

2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波某时刻的波形图如左图所示。若从此时刻开始计时，则右图可能表示a、b、c、d中哪个质点的振动图线

A.a B.b

C.c D.d

3.一简谐横波在图中x轴上传播，实线和虚线分别是t1和t2时刻的波形图，已知t2-t1=1.0s。由图判断下列哪一个波速是不可能的

A.1m/s B.3m/s

C.5m/s D.10m/s

4.如右图所示，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=0.01s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v=80m/s．经过一段时间后，P、Q两点开始振动，已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m。若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在下图的4个振动图象中，依次能正确描述P、Q两点振动情况的是

A.甲图和丙图 B.乙图和丙图

C.丁图和乙图

D.丁图和甲图

5.已知：一简谐横波在某一时刻的波形图如图所示，图中位于a、b两处的质元经四分之一周期后分别运动到a´、b´处。某人据此做出如下判断：①可知波的周期，②可知波的传播速，③可知波的传播方向，④可知波的波长。其中正确的是 A.①和④ B.②和④