江西省吉安县第三中学高中物理选修3-4：12.2波的图象学案

2017-2018学年高中物理第十二章机械波第2节波的图象学案新人教版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017-2018学年高中物理第十二章机械波第2节波的图象学案新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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12。

2 波的图象学习目标知识脉络1.知道波的图象中横、纵坐标各表示什么物理量．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、波长、周期等物理量．3．能根据某一时刻波的图象和波的传播方向，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．(重点）4．通过对波的图象的意义的了解,培养应用数学工具表达物理关系的能力。

波的图象错误!1．波的图象的作法(1)建立坐标系：以横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示该时刻各质点偏离平衡位置的位移．(2)选取正方向:规定位移的方向向上为正值，向下为负值．（3）描点：把该时刻各质点的位置画在坐标系里．（4)连线：用平滑曲线将各点连接起来就得到了这一时刻横波的图象．2．横波图象的物理意义:波的图象直观地表明了离波源不同距离的各振动质点在某一时刻的位置．3．横波图象的特点：简谐波的波形为正弦曲线．错误!1．波的图象描述了某一时刻各质点离开平衡位置的位移情况．（√)2．只有横波才能画出波的图象．（×)3．简谐波中各质点做的是简谐运动．(√)错误!1．为什么不同时刻波的图象的形状不同？【提示】在波的传播过程中,各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻质点的位移不同，故不同时刻波的图象不同．2．波中各质点做简谐运动，是一种变加速运动，是否说明波的传播也是变加速运动?【提示】不能．虽然质点做变加速运动，但是在均匀介质中波是匀速传播的．［核心点击］1．对波的图象的理解（1)波的图象是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格"．可以将波的图象比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”．(2）简谐波的图象是正（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的最大值，波谷即为图象中的位移负向的最大值,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．波的图象的周期性在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动,不同时刻质点的位移不同，则不同时刻波的图象不同．质点的振动位移做周期性变化，则波的图象也做周期性变化．经过一个周期，波的图象复原一次．3．波的传播方向的双向性如果只知道波沿x轴传播,则有可能沿x轴正向传播，也可能沿x轴负向传播，具有双向性．1．如图12。

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第2节波_的_图_象波的图象1．波的图象的作法2．波的图象的特点（1）波的图象也称波形图，简称波形，如果波形是正弦(或余弦)曲线，这样的波叫正弦波，也叫简谐波。

（2)介质中有正弦波传播时，介质中的质点在做简谐运动。

[辨是非]（对的划“√",错的划“×”)1．纵波没有图象.(×）2．通过波的图象可以找出任一质点在任意时刻的位移。

（√)3．波的图象表示某一时刻某一质点的位移。

（×)[释疑难·对点练]1．波的图象的理解（1）波的图象是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”,可借用“定格"这一比喻加深理解。

可以将波的图象比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”，即反映了同一时刻各个质点的位移情况。

(2）简谐波的图象是正（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.(3）波的图象的周期性：在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻质点的位移不同，则不同时刻波的图象不同。

质点的振动位移做周期性变化,则波的图象也做周期性变化.经过一个周期，波的图象复原一次。

（4)波的传播方向的双向性：如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正方向传播，也有可能沿x轴负方向传播,具有双向性。

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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。

高中物理选修3-4课件
解析：选ACD.波的图象记录的是大量质点在某一
时刻离开平衡位置的位移，不能读出任一质点在
任一时刻的位移，B错；依据振动图象和波的图
象的画法可知A、C、D正确．
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二、振动方向与波传播方向的关系 质点振动方向与波的传播方向间存在着必然的联 系，若已知波的传播方向，便知波源的方位，任 给一质点，我们均可判定它跟随哪些质点振动， 便知道它的振动方向，反之亦然． 1．若已知波的传播方向，可确定各质点在该时刻 的振动方向，并判断位移、加速度、速度、动能
图12－2－4
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2．由质点振动方向确定波的传播方向 仍是上述几种方法，只需将判定的程序倒过来， “反其道行之”即可．
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即时应用(即时突破，小试牛刀)
2．如图12－2－5中正确的波形图是( )
图12－2－5
解析：选BC.根据“坡形”法，凡是在“上坡”
区的必向下运动，“下坡”区的必向上运动，故 B、C正确．
简谐运动 _______________ ．
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二、波的图象与振动图象的比较 正弦 简谐波的图象与简谐运动的图象都是___________ 曲线，但它们又有着诸多本质的区别，具体如下： 1．描述对象 某个质点 (1)振动图象：____________ ； 各个质点 (2)波的图象：波传播方向上的______________ ．
的变化．
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常用方法：(1)上下坡法
沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，
“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡
上”，如图12－2－1.
图12－2－1
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