1、第十一章 振动和波第五节 波的图像及其应用考纲要求:考 点 要 求 说 明波的图像 课前基础知识回顾:一、波的图像(1 )作法:用横坐标 x 表示在波的传播方向上介质中各质点的 ,纵坐标 y 表示: 。(2 )简谐运动的图像是: 。二、振动图像与波动图像的比较振动图像 波动图像研究对象 一振动质点 所以振动质点研究内容 一个质点位移随时间的变化规律 某时刻所有质点的位移分布规律图像物理意义 表示一个质点在各个时刻的位移 表示一时刻所有质点的位移图像信息(1 )质点的振动周期(2 )质点的振幅(3 )各时刻质点的位移(4 )各时刻速度、加速度的方向(1 )波长、振幅(2 )任意质点此时刻的位移(
2、3 )任意质点此时刻加速度的方向(4 )传播方向和振动方向的互判形象比喻 记录一个人一段时间内活动的录像带 记录所有人在某时刻的集体照图像变化 随时间推移图像延续,但已有图像不变 随时间推移,图像沿传播方向平移1、画波的图像【例题 1】 、.细绳的一端在外力作用下从 t=0 时刻开始做简谐运动,激发一列简谐横波。在细绳上选取 15 个点,如图所示,图为 t=0 时刻各点所处位置,图为 t=T/4 时刻的波形图(T 为波的周期) ,在图中画出 t=3T/4 时刻的波形图。【及时应用】 某一简谐波在 t0 时刻的波形图如图中的实线所示若波向左传播,画出 T/4 后时刻的波的图象2、从图像获得信息【
3、例 2】一列简谐波在两时刻的波形如图中实线和虚线所示,由图可确定这列波的A、周期 B、波速 C、波长 D、频率3波的传播方向和质点振动方向的关系【例题 3】一简谐横波以 4m/s 的波速沿 x 轴正方向传播。已知 t=0 时的波形图如图所示,则 ( )A.波的周期为 1sB. x=0 处的质点在 t=0 时向 y 轴负方向C. x=0 处的质点在 t=0.25s 时速度为 0D. x=0 处的质点在 t=0.25s 时速度为最大【例 4】 一列简谐横波沿水平直线向右传播,M,N 为介质中相距为S 的两质点,M 在左,N 在右,t 时刻 M,N 两点正好振动经过平衡位置且 M,N 之间只有一个波
4、谷,经过t 时间 N 质点恰好在波峰,求这列波的波速。【及时应用】有一列沿水平绳传播的简谐波,频率为 10Hz,介质质点沿竖直方向振动,当绳上得质点 P 到达其平衡位置且向下振动时,在其右方相距 0.6 处的质点 Q 刚好到达最高点,求这列波的波速?【例题 5】 (2010 北京卷)一列横波沿 轴正向传播,为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图 1 所示,此后,若经过 34 周期开始计时,则图 2描述的是( )A处质点的振动图像 B处质点的振动图像C处质点的振动图像 D处质点的振动图像【及时应用】图甲为一列简谐横波在 t=0.1s 时刻的波形图,P 是平衡位置为 x=1m 处的质点,Q是平衡位置为 x=4m 处的质点,图乙为质点 Q 的振动图像,则 ( )A.t=0.15s 时,质点 Q 的加速度达到正向最大B.t=0.15s 时,质点 P 的运动方向沿 y 轴负方向C.从 t=0.10s 到 t=0.25s ,该波沿 x 轴正方向传播了 6mD.从 t=0.10s 到 t=0.25s ,质点 P 通过的路程为 30cm振动和波的综合问题【课后训练】详见习题集训