高中物理2 波的描述图文课件ppt

这是一份高中物理2 波的描述图文课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了平衡位置，时间t，波长λ，周期T等内容，欢迎下载使用。
一、横波的图像1.波的图像的画法:
2.横波图像的物理意义:波的图像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_____.3.横波图像的特点:简谐波的波形为_____曲线.
【判一判】(1)波的图像是质点的运动轨迹.　(　　)(2)波的图像一定是正弦波.　(　　)(3)波的图像可以表示同一时刻各质点偏离平衡位置的位移.　(　　)
提示:(1)×.波的图像不能描述质点的运动轨迹.(2)×.简谐波的波形为正弦波,其他波的波形不一定为正弦波.(3)√.波的图像描述的是波在传播方向上的介质中的各质点在某一时刻偏离平衡位置的位移.
二、波的图像与振动图像的比较
【想一想】如图甲为波的图像,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?
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.
知识点一　对波的图像的理解及应用思考探究:如图所示是一列简谐波在某一时刻的图像.
(1)波的图像是什么形状的曲线?(2)由图像可读出什么?提示:(1)波的图像是余弦曲线.(2)由图像可读出振幅A,某一时刻各质点的位移.
【归纳总结】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.(2)可以直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A.(3)若已知该波的传播方向,可以确定各质点的振动方向;或已知某质点的振动方向,可以确定该波的传播方向.
3.波的图像的周期性: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,则不同时刻波的图像不同.质点的振动位移做周期性变化,则波的图像也做周期性变化.经过一个周期,波的图像复原一次.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轴正向传播,也可能沿x轴负向传播,具有双向性.
【特别提醒】(1)质点位移与振幅方面:在某一时刻各个质点的位移不同,但各个质点的振幅是相同的.(2)各质点的振动方面:简谐波中的所有质点都做简谐运动,它们的周期均相同.
【典例示范】(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,质点P的x坐标为3m.已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s.下列说法正确的是　(　　)
A.波速为4m/sB.波的频率为1.25HzC.x坐标为15m的质点在t=0.6s时恰好位于波谷D.x坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰E.当质点P位于波峰时,x坐标为17m的质点恰好位于波谷
【解题探究】(1)如何求波的波速?提示:v= .(2)如何确定该横波的周期?提示:由任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔可求得周期.
【正确解答】选B、D、E.任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s,则 T=0.4s,解得T=0.8s.从图像中可知λ=4m,所以根据公式v= = m/s=5m/s,故A错误;根据公式f= 可得波的频率为1.25Hz,B正确;x坐标为15m的质点和x坐标为3m的质点相隔12m,为波长的整数倍,即两质点为同相点,而x坐标为3m的质点经过t=0.6s即四分之三周期振动到平衡位置,所以x坐标为15m的质点在t=0.6s时振动到平衡位置,C错误;x坐标为
22m的质点和x坐标为2m的质点为同相点,x坐标为2m的质点经过t=0.2s即四分之一周期恰好位于波峰,故x坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰,D正确;当质点P位于波峰时,经过了半个周期,而x坐标为17m的质点和x坐标为1m的质点为同相点,经过半个周期x坐标为1m的质点恰好位于波谷,E正确.
【过关训练】1.如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波动图像.如果此时刻质点P的运动方向沿y轴负方向,且经过0.55s质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处.关于这列横波,下列说法正确的是　(　　)
A.这列横波沿着x轴正向传播B.这列横波的周期为0.4sC.这列横波的波速为2m/sD.在0～1.2s时间内,质点Q经过的路程为零
【解析】选C.由于t=0时刻时质点P的运动方向沿y轴负方向,所以这列横波沿着x轴负向传播,故选项A错误;经过0.55s质点P恰好第3次到达y轴正方向最大位移处,即2 T=0.55s,所以周期是0.2s,横波的波速为v= = m/s=2m/s,在0～1.2s时间内即6个周期内,质点Q经过的路程为1.2m,故选项D错误.
2.一简谐横波沿x轴正向传播,图甲是t=0时刻的波形图,图乙是介质中某质点的振动图像,则该质点的x坐标值合理的是　(　　)　　　　　　　　　
【解析】选C.根据题干中图乙可知,该质点在t=0时刻竖直方向的坐标为-0.2m