高二物理 12.2 波的图像 课件(人教版选修3-4)

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人教版高二物理选修3－4第十二章机械波全章PPT课件--机械波教学案一体

机械波总复习 学生课前自主学习 1 、回忆一下本章学习的概念，知识点，公式 2 、课前自主学习 （1）一列波在传播过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下情况能使衍射现象更明显的是（ ） A 缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率 B 缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率 C 增大障碍物尺寸，同时减小波的频率 D 增大障碍物尺寸，同时增大波的频率 （2）A、B 是同频率的两水波源，如图实线是波峰、虚线是波谷，则下列说法错误的是（ ） A a 点此时速度为零，加速度最大 B b 点此时速度最大，加速度最小为 0 C a、b、c 此时加速度都最大 D b 点位移大于 a 点位移 （3）一列简谐波某时刻波形如图所示（甲图），乙图表示该波传播的介质中某点此后一段时间内的振动图象，则（ ） A 若波沿 x 轴正向传播，图乙为 A 点振动图象 B 若波沿 x 轴正向传播，图乙为 B 点振动图象 C 若波沿 x 轴负向传播，图乙为 C 点振动图象 D 若波沿 x 轴负向传播，图乙为 D 点振动图象 （4）一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上 A、B、C、D、E、F 六个质点（ ） A．它们的振幅相同 B．质点 D 和 F 的速度方向相同 C．质点 A 和 C 的速度方向相同 D．从此时算起，质点 B 比 C 先回到平衡位置 课堂合作探究内容 教学目标： 1、知道波的形成和传播的原因 2、知道 v=f 公式，理解波的图像物理意义，会利用图像灵活解题 3、知道波的反射和折射，波的特有现象（干涉和衍射） 4、了解一下多普勒效应现象 学习内容：

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匠心教育文档系列 1 第十二章 机械波

2.波的图象

【学习目标】

1．明确波的图象的物理意义。

2．从波的图象中会求：

①波长和振幅；②已知波的传播方向求各个质点的振动方向，或已知某一质点的振动方向确定波的传播方向；③会画出经过一段时间后的波形图；④质点通过的路程和位移。

3．掌握波的时间周期性和空间周期性的特点

【重点难点】

波的图像表现的是各个质点在某一时刻偏离平衡位置的位移；

波的图像和振动图像的区别。

【课前预习】

1.机械波的图象：在平面直角坐标系中，用横坐标表示在波的方向上各质点的平衡位置；用纵坐标表示某一时刻，各质点偏离平衡位置的位移，连接各位移矢量的末端，得出的曲线即为波的图象，简谐波的图象是正弦（余弦）曲线.

2.介质中有正弦波传播时，介质的质点在做简谐运动.

3.波形曲线表示介质中某一时刻所有质点的位移，振动图象则表示介质中不同时刻某一质点的位移.

【预习检测】

1．关于波的图象，以下说法正确的是（ ）

A．图象横坐标表示各质点的平衡位置，纵坐标表示同一时刻各质点对平衡位置的位移

B．图象横坐标表示时间，纵坐标表示质点在不同时刻的位移

C．图象表示介质中不同质点在同一时刻的位移

D．图象表示介质中不同质点在不同时刻的位移

2．如图1所示是一列简谐波的图象，下列关于该图象的说法中，正确的是（ ）

A．这一定是一列横波的图象

B．这可能是一列纵波的图象

C．波中各个质点都一定在竖直方向振动

D．波中各个质点可能在水平面内振动

3．如图2所示为一列横波某一时刻的图象，下列说法中正确的是（ ）

A．B、I有相同的位移

B．A、E有相同的位移

C．只有E、F有相同的振幅

D．所有各质点的振幅都相同

【参考答案】

【预习检测】 图1

图2

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匠心教育文档系列 2 1.A，C 2.A，D 3.A，D

▲ 堂中互动▲

.

. 第2节波的图像

一、波的图像的画法

二、正弦波

1．概念

波的图像是正弦曲线，这样的波称为正弦波，也叫简谐波，如图12-2-1所示。

图12-2-1

2．介质中有正弦波传播时，介质中的质点在做简谐运动。

三、振动图像和波的图像

1．振动图像表示介质中的“某个质点”在“各个时刻”的位移。

2．波的图像表示介质中的“各个质点”在“某个时刻”的位移。 1.正弦波在介质中传播时，波所到处的介质质点都做简谐运动。

2．波形图表示介质中的“各个质点”在“某一时刻”的位移，振动图像则表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移。

3．从波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”。 .

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1．自主思考——判一判

(1)波的图像表示质点在各个不同时刻的位移。(×)

(2)只有横波才能画出波的图像。(×)

(3)波的图像表示波中各质点在某一时刻的位移。(√)

(4)简谐波中各质点做的是简谐运动。(√)

2．合作探究——议一议

如图12-2-2甲为波的图像，图乙为振动图像，波的图像外形上与振动图像相似，如何辨别它们？

图12-2-2

提示：可根据图像的横坐标的意义进行区别，若横坐标为时间t，表示振动图像，若横坐标为位置x，表示波的图像。

对波的图像的理解

1．对波的图像的理解

(1)波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”。可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”。

(2)简谐波的图像是正(余)弦曲线，是最简单的一种波，各个质点振动的最大位移都相等，介质中有正弦波传播时，介质中的质点做简谐运动。

(3)横波的图像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像中的位移正向的最大值，波谷即为图像中的位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图像中也恰处于平衡位置。

2．由波的图像获得的三点信息

(1)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移。 .

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波的图像 测试题

一、选择题

1．关于公式ν=λ f，正确的说法是[ ]

A．ν=λ f适用于一切波

B．由ν=λ f知，f增大，则波速ν也增大

C．由ν、λ、 f三个量中，对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有f

D．由ν=λ f知，波长是2m的声波比波长是4m的声波传播速度小2倍

2．图1所示是一列波的波形图，波沿x轴正向传播，就a、b、c、d、e五个质点而言，速度为正，加速度为负的点是[ ]

A．b B．a C．d D．c E．e

3．图2所示是一列横波在某一时刻的波形图，已知D点此时的运动方向如图所示，则[ ]

A．波向左传播 B．质点F和H的运动方向相同

C．质点B和D的加速度方向相同，而速度方向相反 精 品 试 卷

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4．图3所示是一列向右传播的横波在t=0时刻的波形图，已知此波的波速为2.4m／s，则此波传播的过程中，坐标为（0．9，0）的质点到t=1s时，所通过的路程为[ ]

A．2.56m B．2.4m C．0.16m D．0.02m

5．有一列向左传播的横波，某一时刻的波形如图4所示，可知这一时刻P点的运动方向是[ ]

A．y的正向 B．y的负向 C．x的负向 D．沿曲线向左上方

6．在波的传播方向上，两质点a、b相距1.05m，已知当a达到最大位移时，b恰好在平衡位置，若波的频率是200Hz，则波的传播速度可能是[ ]

A．120m／s B．140m／s C．280m／s D．420m／s

7．图5所示是某质点的振动图像及由此质点振动而激起的波的某时刻的波形图，下述说法中正确的是[ ]

A．乙是振动图像，甲是波动图像

B．由图像可知，振幅是2cm，周期是0.4，波长是0.4m