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高二物理机械波的图象描述课件 人教版

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高中物理人教版选修34 12.2波的图象(共30张PPT)

高中物理人教版选修34 12.2波的图象(共30张PPT)

⑴直接描述量：
x/m
①振幅A:图像的峰值.
5
t/s
②周期T:完整的正（余） 0
弦图形
-5
24 6
③任意时刻的位移x:对应于图像上某一点的坐标（t， x）．
⑵间接描述量 ①频率:f=1/T
②位移系列：回复力、加速度、势能 ③速度系列：动能
位移系列和速度系列具有互余关系，此消彼长。
关于简谐运动的图像
1.图线的x、y轴(横、纵坐标)分别表示什么物理量？
• You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
•
振动图象的画法------描点法
物理意义：同一质点在不同时刻偏离平衡位置的位移。
x
O T/4 T/2 3T/4 T t
回顾：从简谐运动图象可以求哪些物理量 ?
研究对象
振动图象 单一振动质点
波动图象 沿波传播方向的所有质点
研究内容 一质点的位移随时间的 变化规律
x/m
某时刻所有质点的空间 分布规律 y/m
图线
0
t/s 0
x/m
物理意义 图线变化
表示一个质点在各时刻的 位移
随时间推移图象延伸， 但已有的图象形状不变
表示各质点在某时刻的位移
随时间推移图象沿传播 方向平移
回顾
振动图象的画法------描点法
x
O T/4 T/2 3T/4 T t
振动图象的画法------描点法
x
O T/4 T/2 3T/4 T t
振动图象的画法------描点法
x
O
T/4 T/2 3T/4 T t

高中物理人教版选修3-4： 12.2 波的图像 课件 (共41页)

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。

人教版高二物理选修-课件-波的图象PPT课件

人教版高二物理选修-课件-波的图象PPT课件
求波在任意时刻的波形图 描点法
Y 位移
B
C´
v
F
G´
OA
C B´
A´
D´ E
G H´ I
F´
D
E´
X
平衡位置
H
I´
［名师课堂教学］人教版高二物理选 修-课件 -波的 图象PPT 课件（ 完整版 PPT)
【课 ［名师课堂教学］人教版高二物理选修-课件-波的图象PPT课件（完整版PPT)
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
正 Y 位移
方 向
X
负
平衡位置
方
向
Y 位移
O
X
平衡位置
3.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图．简称 波形
一、波的图象
4．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
Y 波的传播方向
V
V
V
C
B
O
D
X
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 ［名师课堂教学］人教版高二物理选修-课件-波的图象PPT课件（完整版PPT)
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
O
V
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
（ C）

人教版高二物理选修机械波振动图象与波动图象课件

人教版高二物理选修机械波振动图象与波动图象课件

x/m
y/m
同
图线
T
t/s
λ x/m
一
个
质
点
在
相
同
物理意义 表示一个质点在各时刻的位移
表示各个质点在某时刻的位移
时 刻
的
状
图线变化
随时间推移图象延伸，但已有
随时间推移图象沿传播方向平移
态
的图象形状不变
形象记忆 比喻为单人舞的录像
比喻为集体舞的照片
确定质点 运动方向
人教版高二物理选修3-4第十二章 机械波 振动图象与波动图象 课件（共17张PPT）
三个质点振动方向
④ 若已知距离O点4m的质点在该时刻的速
度方向向下，则波的传播方向是
⑤ 请在原图画出波在向右传播时，经过
10s后的波动图象
水平向左
y/cm
5A
BC
O 2 4 6 8 10
t/s
-
5 v 0.4 0.05m / s
T8
① 振动 图象，振幅为 5cm ，周期为 8s ② 若已知波长为0.4m，则波速为0.05m/s ③ 判断A、B、C三点所对应的时刻，质点 的速度方向和加速度方向并比较其大小关 系
人教版高二物理选修3-4第十二章 机械波 振动图象与波动图象 课件（共17张PPT）
人教版高二物理选修3-4第十二章 机械波 振动图象与波动图象 课件（共17张PPT）
振动图象
波动图象
研究对象
一个振动质点
沿波传播方向的所有质点
联
研究内容 一质点的位移随时间的变化规律
某时刻所有质点的空间分布规律
系
:
波动物理意义：描述各个振动质点在某一时刻相对平衡位置的位移。

波的描述课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

波的描述课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

B．1:3和1:1 D．1:1和1:3
C
练习、（多选）一列沿着x轴负方向传播的简谐横波，在t=0时
刻的波形如图甲所示，图甲中某质点的振动图像如图乙所示，下列
说法正确的是（
）
A．图乙表示质点L的振动图像
B．该波的波速为0.5m/s
C．t=8s时质点M的位移为0
D．在4s内K质点所经过的路程为3.2 m
①同一时刻相对平衡位置的位移大小与方向总是相同；
②同一时刻，速度、位移相同
y /cm
v →
(2)相距λ/2奇数倍的质
2
6
x /cm
点振动步调总是相反的。 0 1
345
7 8 9 10
2.振幅（A）
波的振幅=质点振幅 波在y轴上的变化范围：(−A, A)
3.周期(T) 频率(f)
受迫振动 T波源=T质点=T波
空气 水 铜 铁 玻璃 松木 软木 橡胶 332 1450 3800 4900 5000~6000 3320 430~530 30~50
声速也受温度影响
思考：当一列波从一种介质进入另一种介质传播时，周期、 频率、波长如何变化？
波源决定波的周期、频率
周期、频率不变
介质决定波速
波速变化
波长变化
波速、周期（频率）决定波长
深入理解 波长、周期（频率）和波速的关系
1、波速由介质决定，与波的频率、质点的振幅无关。 2、波的频率只取决于波源，与波速、波长无关。波在传播过程中、 从一种介质进入另一种介质时频率不变 3、波长则决定于波速和周期。
4、波从一种介质进入另一种介质波速发生变化，周期不变，波长
发生变化；
5、波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到，但

波的描述(教学课件)

波的描述(教学课件)

新课讲授
一、波的图像
9.波的图象的基本应用：
应用一：波的传播方向、质点的振动方向以及波形图三者知其二，而求其一。
方法：反向描波形法
Y
操作：逆着波传播的方向，用
笔描波形，笔尖的走向即为该 O
质点的振动方向。
波的传播方向
X
新课讲授
一、波的图像
9.波的图象的基本应用：
应用二： 求波在任意时刻的波形图 (1)描点法：
在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长。
(4)相距λ整数倍的质点振动步调总是相同的； 相距λ/2奇数倍的质点振动步调总是相反的。
新课讲授
二、波长、频率和波速
思考与讨论： 1.在振源 P0完成一次全振动的时间里,波是否也完成了一 次周期性的波动?
2.每个质点是否都在做受迫振动？如果都在做受迫振动， 那么每个质点的振动周期与波源振动的关系是怎样的？
5.波的图象的物理意义： 波的图象表示介质中各个质点在某一时刻(同一时刻)偏离平衡位置的
位移的空间分布情况。在不同时刻质点振动的位移不同，波形也随之改变， 不同时刻的波形曲线是不同的。
6.如果波的图像是正弦曲线，这样的波叫做正弦波，也叫简谐波。
新课讲授
一、波的图像
7.从波的图象上可获得的物理信息：
(1)该时刻沿波的传播方向上各个质点的位移；
(2)各个质点的振幅A ; (3)能根据波的传播方向判断各个质点在该时刻的
运动方向、加速度方向及其变化情况；
y /m
V
a
B
A
A
v
0 1 2 3 4 5 6 7 8 x /m
新课讲授
一、波的图像
8.波动图象与振动图像的比较

波的描述 课件(共19张PPT)(2024版)高二上学期物理人教版选择性必修第一册


y
一、波的图像
y
0
x
x
x—表示在波的传播方向上各质点的平衡位置 y—表示某一时刻各质点偏离平长: 在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离。
2.观察与思考：在波动中，相隔等于波长的两个点的振动特点？
（1）对平衡位置的位移的大小和方向总保持相同．
波的描述
复习
1. 产生机械波的条件是什么？ 2. 机械波是怎么形成的？
怎么描述波？
描述物理现象的常用方法
1 物理量 2 公式 3 图像
观察与思考：
问题1：描述波动情况的困难是什么？ 问题2：如何反映某时刻所有质点的位移情况？
观察与思考：
问题3：在平面直角坐标系中，要描述各质点的空间位置，横、纵坐 标应分别表示什么物理量？ 问题4：波的图像具有怎样的物理意义？
v
带动
六、波的图像的应用
2. 已知质点的振动方向，判断波的传播的传播方向。
v 带动
六、波的图像的应用
3. 由波的图像可以得到哪些信息? 振幅 波长 位移 加速度方向 波传播方向 振动方向
七、波的图象与振动图象的比较
七、振动图像与波的图像的比较
研究对象
振动图像
研究内容 坐标 图线变化 确定质点运 动方向
四、波速（v）
1. 定义：波速即为波的传 播速度，亦即单位时间 内振动所传播的距离。
2.机械波在介质中的传播速度 由介质本身的性质决定
五、波长、周期(频率）和波速的关系
v 或v f
T
适用于一切波
决定因素
波源决定波的周期、频率 介质决定波速 波速、周期（频率）决定波长
六、波的图像的应用
1. 已知波的传播方向，判断某一时刻各个质点的运动方向。

高中物理第十二章机械波12.2波的图象课件新人教版选修34

方法三(带动法):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上方,则P向上运动;若P'在P下方,则P向下运动(如图丙所示)。
第九页，共24页。
一
二
三
方法四(微平移法):如图丁所示,实线为 t 时刻的波形,作出微小
时间 Δ Δ <

4
后的波形如虚线所示。由图可见时刻的质点
由1 或2 位置经 Δ后运动到1′ 或2′ 处, 这样就可以判断质
类型
(lèixíng)二类型(lèixFra bibliotekng)三
解析：振动图象和波的图象都是用数学方法来描述物理现象的,简
谐运动图象和简谐波都是正弦(或余弦)曲线,故C项正确;但它们各自表
达的物理意义又不同,振动图象表示的是一个振动质点离开平衡位置
的位移与时间的函数关系,而从波的图象(不论横波还是纵波)上能找
出的是这一时刻各个质点所在的空间位置,即空间的分布,故A项正
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
点拨：熟悉波的图象与振动图象的联系与区别是分析问题的关
键。
第十八页，共24页。
类型
(lèixíng)一
断质点N向上运动(yùndòng),反过来,根据质点N向上运动(yùndòng),也可以判
断波向右传播。
特别警示利用波的传播方向确定质点运动(yùndòng)方向的方法是要抓住
波动的成因,即先振动的质点(即相邻两点中离波源比较近的质点)总是要带动

波的描述-高二物理课件(人教版2019选择性必修第一册)

答案：10m/s，60cm
5.如图是一列简谐横波在某时刻的波形图，已知图中b位 置的质点起振时间比a位置的质点晚0.5 s，b和c之间的距
离是5 m，则此列波的波长和频率分别为 ( A )
A．5 m,1 Hz B．10 m,2 Hz C．5 m,2 Hz D．10 m,1 Hz
6．一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图 所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f
度方向也能判断波的传播方向）
5.半个周期后图像关于x轴对称，一个周期后图像相同，
具有空间与时间上的周期性
判断质点振动方向：平移法
y /cm
v
B
A C
0
F
D
E
x /cm
看下一时刻质点向上还是向下运动
判断质点振动方向：上下坡法
y /cmvຫໍສະໝຸດ BA C0
F
D
E
x /cm
上坡朝下，下坡朝上
判断质点振动方向：同侧原理法
3.一根粗细均匀的绳子，右端固定，一人拿着左端的S点 上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻波形如 图所示，则该波的( C ) A．波速增大 B．波速减小 C．频率增大 D．频率减小
4.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在 x轴上有P、M、Q三点，从波传到x＝5 m的M点时 开始计时，已知t1＝0.7 s时M点第二次出现波峰， 求： (1)这列波传播的速度； (2)从t＝0时刻起到t2＝1 s止，质点Q(x＝9 m)通过 的路程。
02.波的描述
简谐运动的x-t图像可以很方便地描述质点在任意 时刻的位移。 机械波是构成介质的无数质 点的一种共同运动形式，在 同一时刻各个质点的位移都 不同，不方便用x-t图像来描述。但各个质点在某 时刻的空间分布可以用图像表示出来。

【全版】人教版高二物理选修第十二章第二节波的图像推荐PPT

平衡位置附近做重复波源的振动。但由于它 方法4：同侧法（原理）
波右传，求前左移，求后右移； 于各质点沿y方向振动，并且在虚线上，所以很容易判
们振动步调不一致，所以在某一时刻介质中 用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移
些质点连成曲线，就是该时刻的波的
各质点对平衡位置的位移各不相同。 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（ ）
反过来如果知道质点的振动情况，也可以求传播方向 和波形图象
课 堂 1.一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形 练 成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、
习 D、E、F六个质点（ AD ）
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
线）. （3）简谐波是一种最基本、最简单的波.
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.
3.介质中质点的振动方向与波的传播方 向的关系.
三、从波的图象上可获得的物理信息：
1、该时刻沿波的传播方向上 实线为一沿X轴正方向传播的横波，采用微小平移法，
A
0
B
D C
x/cm
反过来如果知道质点的振动情况，也可以求传播方向 和波形图象
方法4：同侧法（原理）
y /cm
v
A
D
0
C
A：向下 B：向上 C：向下 D：向下
x /cm
B
在波的图形上的某一点，做一与传播方向平行的箭头， 并且在该箭头的同一侧，过该点，做一与X轴垂直的箭头， 则该箭头的方向就是该质点振动方向
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Y
波的传播方向
质点的振动方向 质点的振动方向 向上或向下
O
波的传播方向
X
例一 例 2
例题二： 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
答案：向左传播
O
V
X
如果这个质点的振动方向向上，则波的传播方向又如何？ 如果已知这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？ 返回
T 2
20 m 8m 2. 5
1、有一列波，当它在不同的介质中传播时，什 么物理量发生了变化？是不是频率f、波长 速度V 都可以改变？ 2、简述振动图象和波的图象的相同点与不同点
振 动 图0 象 X t 波 的 图0 象 Y X
图 象
相同点： 1、图象都是正（余）弦曲线 2、纵坐标都表示质点离开平衡位置的位移 不同点：1、某质点不同时刻 2、横轴表时间 3、可直接读出周期
题型之二： 求波在任意时刻的波形图
主要方法：图象平移法 经过时间 t ，波在传播方向移动 的距离 x Vt 形字因此，把图 象沿传播方向平移 x Vt 即得 到相对应的图象
Y O
波的传播方向
X
例3
例题3：某一简谐横波在t＝0时刻的波形图如图的实线 所示．若波向右传播，画出T/4后和5T/4前两个时刻的波 的图象． Y
Y
位移
O
Hale Waihona Puke X平衡位置二、描述波的特征的物理量
1、波长：在一列波中，偏离平衡位置的位移和 速度总是相同的两个相邻质点间的距离。 波长 波长 2、波的周期（或频率）： 在波动中各质点的振动周期（或频率）都 等于波源振动的周期（或频率），也叫波的周 期T（或频率f）。单位：秒（s）（ 或赫兹Hz） f=1/T
一群质点同一时刻 横轴表平衡位置
可直接读出波长
跳页
练 习： 1、关于波的频率，下列说法中正确的是： （AB） A、波的频率由波源决定，与介质无关； B、波的频率与波速没有必然关系； C、波由一种介质传到另一种介质时，频率会变大； D、以上说法均不正确。 2、一列简谐波在x轴上传播，某时刻波形如图，已知此时质 （AB） 点F运动方向向Y轴负方向，则 Y C A、波沿X轴负方向传播 D B、质点D此时刻向下运动 B E C、质点B比质点C先回到平衡位置 O D、质点E振幅为0 X
几点说明： （1）同一波在不同介质中传播时周期（或 频率）保持不变。 （2）每经历一个周期，波向前传播一个波 长的距离。 （3）每经历一个周期，原有的波形图不发 生变化。 3、波速：波的振动形式（以波峰或波谷标志）在 介质中的推进速度，用 V 表示 V T 或 V f 注意：波的速度只取决于介质
O X
平移规律： 波右传，求前左移， 求后右移；波左传， 求前右移，求后左移。
T/4后的波形图
5T/4前的波形图
返回
四、课本例题学习
两人分别乘坐甲、乙两只小船，两船在湖面 上相距2 0m，有一列水波沿甲船到乙船的方向传 播，使小船每分钟上下浮动30次。当甲船位于波 峰时，乙船恰好位于波谷，此时两船间还有两个 波峰。问这列水波的传播速度是多少？ 解：水波的周期 t 60 T s 2s n 30 依题意，20m为2.5个波长，故 则波速 V 8 m / s 4m / s
F
G
五、小结：
1、波的周期（频率）、波长、波速的关系为 V f 但周期（频率）由波源决定，波速由介质决定 2、求解波的传播方向或质点的振动方向常用三角形法 3、已知波的图象求另一时刻的图象常用图象平移法
六、作业：
课本47页，3、4

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
Y
V
波的传播方向
C B
V V
O
A
D
V
X
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？
返回
三、波的图象的应用
题型之一：波的传播方向、质点的振动方向以及波形图 三者知其二，而求其一。 主要方法：三角形法 三角形顶部表示波峰或波谷
第二节
机械波的图象描述
一、波的图象表示波的图像\横波图像
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 正 方 向
Y
位移
X
负 方 向 平衡位置
3.在XOY坐标平面上画出某时刻各质点偏离平衡位置的位移 4.波的图象的画法： 将某时刻各质点偏离平衡位置的位移矢量的末端用光滑的 曲线连接起来