波動圖象的應(yīng)用

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

課 題:波動圖象的應(yīng)用
課 型:復(fù)習(xí)課
教學(xué)目標(biāo):
1.明確波動圖象與振動圖象的區(qū)別;
2.掌握波動問題的顯著特點及解決波的圖象問題的常用方法。
教學(xué)重點:掌握解決波的圖象的常用方法
教學(xué)難點:波動問題的多解性
教學(xué)方法:討論法、講授法
教具準(zhǔn)備:演示掛圖、投影
教學(xué)內(nèi)容及步驟:
一、波動圖象與振動圖象的對比
振動圖象波的圖象
研究對象
物理意義表示_________在各個時刻對平衡位置的位移情況表示_________各個連續(xù)質(zhì)點對平衡位置的位移情況
坐標(biāo)意義縱坐標(biāo)表示_____橫坐標(biāo)表示_____縱坐標(biāo)表示_______,橫坐標(biāo)表示各質(zhì)點__________到振源或原點的距離
形象記憶比喻為用攝像機記錄一個質(zhì)點連續(xù)振動的“_________”比喻為某一時刻對所有質(zhì)點拍下的“________”
圖象的變化趨勢圖象隨時間延長向前延伸,而曲線原有部分圖形不變隨時間延長,波形圖象沿波的傳播方向向前平移( ),不同時刻的波形圖不同,且作周期性變化
圖 象

二、歸納波動問題的顯著特點及形成原因
波動問題的一個顯著特點是_________,形成多解的原因主要有兩個,一是振動的______周期性和波動的_______周期性。二是波動_________的不確定性(+x和-x)。
三、解決波的圖象問題的常用方法
解決波動問題重點從“微觀”和“宏觀”兩個方面及它們的關(guān)系著手分析。微觀就是單個質(zhì)點的振動,宏觀就是整體波形的變化。
(1)特殊點法:
(2)波形平移法:根據(jù)波動在同種介質(zhì)中勻速的特點,經(jīng)時間 將波形圖象沿波的傳播方向整體平移_________________(超過一個波長采用去整留零的方法)的距離。
四、典型例題
例1:如圖所示是一列橫波在某時刻的波形圖,
已知C點正向+y方向運動,則( )
A.此波向右傳播
B.D質(zhì)點比C質(zhì)點先回到平衡位置
C.此時B質(zhì)點的速度為正,加速度為正
D.經(jīng)過T/2,A到達(dá)波峰
例2:如圖所示,甲為某橫波上A點的振動圖像,乙為該橫波在 時的波動圖象,由此兩圖求(1)波速大小;(2)波速方向;(3)振幅。

例3:一列簡諧橫波在 時刻的波形如圖所示,傳播方向自左向右,已知 時,P點出現(xiàn)第二次波峰,則在Q點第一次出現(xiàn)波峰的時間為多少?

例4:如圖中有一條均勻的繩,1、2、3、4、……是繩上一系列等間隔的點,現(xiàn)有一列簡諧橫波沿此繩傳播,某時刻,繩上9、10、11、12四點的位置和運動方向如圖b所示(其他點的運動情況未畫出),其中點12的位移為零,向下運動,點9的位移達(dá)到最大值。試在圖c中畫出再經(jīng)過 周期時點3、4、5、6的位置和速度方向,其他點不必畫,(圖c的橫、縱坐標(biāo)與圖a、b完全相同)(99年高考題)

例5:一列頻率為50Hz的橫波在X軸上傳播,在x=-2m處的質(zhì)點A向下運動經(jīng)過平衡位置時,x=4m處的質(zhì)點B恰好位于上方最大位移處,問
①若設(shè)這列波的波長大于6m,且沿+x方向傳播,則波速多大?如果沿-X方向傳播,波速有多大?
②若波速為240m/s,則波的傳播方向如何?
例6.如圖所示,一根張緊的水平彈性長繩上的a、b兩點,相距14.0m,b點在a的右方,當(dāng)一列簡諧橫波沿此長繩向右傳播時,若a點的位移達(dá)到正的最大時,b點的位移恰好為零,且向下運動,經(jīng)過1.00s后,a點的位移為零,且向下運動,而b點的位移恰達(dá)到負(fù)最大,則這列簡諧波的波速可能等于
A.4.67m/sB.6 m/s
C.10 m/s D.14 m/s

五、隨堂練習(xí)
1.一列橫波在x軸上傳播,t與 在X軸上-3m~3m的區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖所示,由圖可知:
A.該波的最大波速為10 m/s
B.質(zhì)點振動周期的最大值為0.4s
C. 時, 的質(zhì)點位移為零
D.若波沿+X方向傳播,各質(zhì)點剛開始振動時的方向向上

2.一列橫波在t=0時刻的波形圖如圖中實線所示,在 時刻的波形如圖中虛線所示,由此可以判斷此波傳播的距離可能為
A.1mB.9mC.7mD.10m
3.如圖,沿波的傳播方向上有間距均為1m的六個質(zhì)點a、b、c、d、e、f,均靜止在各自的平衡位置。一列橫波以1m/s的速度水平向右傳播,t=0時刻到達(dá)質(zhì)點a,質(zhì)點a開始由平衡位置向上運動,t=1s,質(zhì)點a第一次到達(dá)最高點,則在 這段時間內(nèi)
A.質(zhì)點c的加速度逐漸增大B.質(zhì)點a的速度逐漸增大
C.質(zhì)點d向下運動D.質(zhì)點f保持靜止

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