2017-2018学年人教版选修3-4 第十二章 2.波的图象 学案(1)
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三点剖析

1.波的图象及应用

波动图象表示介质中的各个质点在某一时刻偏离平衡位置的位移。

波的图象并不是波实际运动的波形图,但某时刻横波的图象形状与波在该时刻的实际波形很相似,波形中的波峰对应波的图象中的位移正向最大值,波谷对应图象中的位移负向最大值。波形中的平衡位置也对应图象中的平衡位置。

根据机械波的传播规律,利用该图象可以得出以下的判定:

(1)介质中质点的振幅A、波长λ(两相邻波谷间距离)以及该时刻各质点的位移和加速度的方向。

(2)根据波的传播方向确定该时刻各质点的振动方向,画出在Δt前或后的波形图象。

(3)根据某一质点的振动方向确定波的传播方向。

(4)根据波的传播方向判定某质点的振动方向。

(5)知道周期后,还可确定波的传播速度。

2.波形图象的画法

已知波的传播方向,可画出Δt前后的波形图象,具体方法:

①平移法:先算出经Δt时间波传播的距离Δs。再把波形向传播方向推进Δs即得。因为波形推进波长整数倍时,波形和原来重合,所以实际处理时通常采用"去整留零"的方法。

②特殊点法:取两个特殊点(波峰与平衡位置或波谷与平衡位置)来研究,根据两质点的振动方向,判断出两质点经Δt后的位置,过这两位置画出相应的正弦曲线即可。

3.振动图象与波动图的区别

     振动图象   波动图象   研究对象   一振动质点   沿波传播方向所有质点   研究内容   一质点的位移随时间变化规律   某时刻所有质点的空间分布规律   图线         物理意义   表示一质点在各时刻的位移   表示某时刻各质点的位移   图线变化   随时间推移图象延续,但已有形状不变   随时间推移,图象沿传播方向平移   一完整曲线占横坐标距离   表示一个周期   表示一个波长 各个击破

【例1】 如图12-2-1所示是一列横波在某一时刻的波形图,波沿x轴正向传播。

图12-2-1