1、波的圖像1.波的圖象的建立：用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上_的平衡位置,縱坐標(biāo)y表示_偏離平衡位置的位移.波的圖象有時(shí)也稱_,簡(jiǎn)稱_.2如果波的圖象是正弦曲線,這樣的波叫做_,也叫_.可以證明,介質(zhì)中有正弦波傳播時(shí),介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)在做_運(yùn)動(dòng).3簡(jiǎn)諧波的波形圖與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象都是正弦曲線,但它們的意義是_的.波形曲線表示介質(zhì)中的“_質(zhì)點(diǎn)”在“_”的位移,振動(dòng)圖象則表示介質(zhì)中“_質(zhì)點(diǎn)”在“_”的位移.答案：1各質(zhì)點(diǎn)某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)波形圖波形2正弦波簡(jiǎn)諧波簡(jiǎn)諧3不同各個(gè)某一時(shí)刻某一各個(gè)時(shí)刻知識(shí)點(diǎn)1 波的圖象波傳播時(shí)各質(zhì)點(diǎn)都在各自平衡位置附近振動(dòng),而且振動(dòng)有先有后,某一時(shí)刻,各質(zhì)點(diǎn)處于一定的位置,如果用各質(zhì)

2、點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移來(lái)表達(dá)它們所在的位置,就可以得到關(guān)于某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)位置情況的一條圖線.(1)圖象的建立用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置,縱坐標(biāo)y表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移,并規(guī)定橫波中位移方向向某一個(gè)方向時(shí)為正值,位移向相反的方向時(shí)為負(fù)值.在xOy平面上,畫(huà)出各個(gè)質(zhì)點(diǎn)平衡位置x與各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移y的各點(diǎn)(x,y),用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來(lái)就得到了橫波的波形圖象(如圖1221所示).(2)圖象的特點(diǎn)波的圖象并不是實(shí)際運(yùn)動(dòng)的波形圖,但某時(shí)刻橫波的圖象形狀與波在該時(shí)刻的實(shí)際波形很相似,波形中的波峰對(duì)應(yīng)波的圖象中的位移正向最大值,波谷對(duì)應(yīng)圖象中位移負(fù)向最大值

3、.波形中的平衡位置也對(duì)應(yīng)圖象中的平衡位置.波的圖象的周期性在波的傳播過(guò)程中,各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(dòng),不同時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)的位移不同,則不同時(shí)刻,波的圖象不同.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移做周期性變化,則波的圖象也做周期性變化,經(jīng)過(guò)一個(gè)周期,波的圖象復(fù)原一次.相隔時(shí)間為周期整數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻,波形相同.波的傳播方向的雙向性如果只知道波沿x軸傳播,則有可能沿x軸正向,也有可能沿x軸負(fù)向.(3)波動(dòng)圖象的意義描述在波的傳播方向上的介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻離開(kāi)平衡位置的位移.注意：由波的圖象能獲得的信息(1)從圖象上可直接讀出波長(zhǎng)和振幅.(2)可確定任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位移.(3)因加速度方向和位移方向相反,可確定任

4、一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的加速度方向.(4)若已知波的傳播方向,可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向,并判斷位移、加速度、速度、動(dòng)量、動(dòng)能的變化.同側(cè)法：把波的傳播方向移至任一質(zhì)點(diǎn),則波的傳播方向和該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向位于波形曲線的同一側(cè),如圖1223所示.【例1】一列橫波沿繩子向右傳播,某時(shí)刻形成如圖1224所示的凸凹形狀,對(duì)此時(shí)繩上A、B、C、D、E、F六個(gè)質(zhì)點(diǎn)()A它們的振幅相同B其中D、E速度方向相同C其中A、C速度方向相同D從此時(shí)算起,B比C先回到平衡位置【答案】A、D【解析】波源振動(dòng),繩上各質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng),不計(jì)傳播中的能量損耗,各質(zhì)點(diǎn)的振幅相同,則A正確；波向右傳播, 則波源在左側(cè),離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)落

5、后并重復(fù)波源近的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),由此可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A正向下振動(dòng),C點(diǎn)隨質(zhì)點(diǎn)B向上振,D點(diǎn)隨C點(diǎn)向上振,F點(diǎn)隨E點(diǎn)向下振,則A與C,D與F的振動(dòng)方向均相反,則B、C錯(cuò)誤；而質(zhì)點(diǎn)B、C都向上振,都要先到最大位移處再回到平衡位置,但C落后于B,則B比C先回到平衡位置,故A、D正確.【思維點(diǎn)悟】波的圖象表示在某一時(shí)刻介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移.波有三個(gè)要素：即某一時(shí)刻的波形圖,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向.兩個(gè)特性：即雙向性在不注明波的傳播方向時(shí),波的傳播方向有兩種可能；重復(fù)性經(jīng)過(guò)周期的整數(shù)倍時(shí)間后,波形圖與原來(lái)完全一樣.Aa處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象Bb處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象Cc處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 Dd處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖

6、象答案：B知識(shí)點(diǎn)2 簡(jiǎn)諧波(1)波源做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),介質(zhì)的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨著做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),所形成的波叫做簡(jiǎn)諧波.(2)簡(jiǎn)諧波的圖象是正弦曲線.(3)簡(jiǎn)諧波是一種最基本、最簡(jiǎn)單的波,其他的波可以看做是由若干簡(jiǎn)諧波合成的.【例2】如圖1227所示是一列簡(jiǎn)諧波的圖象,由此可知各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為_(kāi),x1.0 m處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)刻的位移是_.【解析】由波的圖象的物理意義及根據(jù)正弦曲線的數(shù)學(xué)特征,認(rèn)真分析圖象,可以求解.【思維點(diǎn)悟】簡(jiǎn)諧波中各質(zhì)點(diǎn)都做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),故各質(zhì)點(diǎn)振幅完全一樣,都遵循位移與時(shí)間的關(guān)系xAsint在波動(dòng)圖象中,也遵循yAsinx的關(guān)系.對(duì)應(yīng)練習(xí)2如圖1228所示,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,實(shí)線和虛

7、線分別表示t10和t20.5 s(T0.5 s)時(shí)的波形.能正確反映t37.5 s時(shí)波形的是()答案：D波的圖象和振動(dòng)圖象的比較振動(dòng)圖象波的圖象研究對(duì)象一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向上若干質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)橫軸表示時(shí)間,縱軸表示質(zhì)點(diǎn)的位移橫軸表示波線上各質(zhì)點(diǎn)平衡位置,縱軸表示各質(zhì)點(diǎn)對(duì)各自平衡位置的位移研究?jī)?nèi)容一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律振動(dòng)圖象波的圖象圖象物理意義圖象表示一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻的位移圖象表示某時(shí)刻,波線上各質(zhì)點(diǎn)的位移圖象變化隨時(shí)間延伸,圖象形狀不變,只是圖象沿t軸延續(xù)隨時(shí)間推移,圖象整體沿波的傳播方向平移一個(gè)完整正弦(余弦)圖象所占橫坐標(biāo)距離表示一個(gè)周期T表示一個(gè)波長(zhǎng)【

8、例3】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播,如圖1229(a)所示是t1 s時(shí)的波形圖象,如圖1229(b)所示是波中某振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化的振動(dòng)圖象(兩圖用同一時(shí)間起點(diǎn)).(1)圖1229(b)可能是圖 1229(a)中哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象？(2)若波沿x軸正方向傳播,則圖1229(b)可能是圖1229(a)中哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象？Ax0處的質(zhì)點(diǎn) Bx1 m處的質(zhì)點(diǎn)Cx2 m處的質(zhì)點(diǎn) Dx3 m處的質(zhì)點(diǎn)(3)設(shè)波沿x軸負(fù)方向傳播,畫(huà)出x3 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象.【答案】(1)A(2)C(3)如圖12210所示【解析】(1)當(dāng)t1 s時(shí),由圖1229(b)振動(dòng)圖象可知,質(zhì)點(diǎn)在t1 s時(shí)的平衡位置,正要沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),由圖1229(a)波動(dòng)圖象向x軸負(fù)方向傳播