(共29张PPT)
第二节、波的图象
复习提问：
1：产生机械波的条件是什么？
2：机械波传播的实质是什么？
3：机械波分哪二种？各有什么特点？
我们可以用照象机把波的形状摄下
来，就是按下快门瞬间各个质点离开
各自平衡位置时的情形。我们就把这
些质点连成曲线，就是该时刻的波的
图象。
横波动画展示
Y
位移
一、波动情况的图象表示法
1.用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置
2.用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移
X
平衡位置
正方向
负方向
Y
位移
X
平衡位置
O
振动图象的画法
波的图象是在波的传播方向上，介质中各振动质点在某一时刻的波形图．简称波形
（1）如果波的图象是正弦曲线，这样的波叫做正弦波，也叫简谐波
（2）介质中有正弦波传播时，介质的质点在做简谐振动
（3）简谐波是一种最基本、最简单的波.
O
Y
t
振动图象的画法------描点法
T/4
T/2
3T/4
T
O
Y
t
振动图象的画法------描点法
T/4
T/2
3T/4
T
O
Y
t
振动图象的画法------描点法
T/4
T/2
3T/4
T
O
Y
t
振动图象的画法------描点法
T/4
T/2
3T/4
T
O
Y
t
振动图象的画法------描点法
T/4
T/2
3T/4
T
O
Y
t
振动图象的画法------描点法
T/4
T/2
3T/4
T
O
Y
t
振动图象的画法------描点法
T/4
T/2
3T/4
T
O
Y
t
振动图象的画法------描点法
T/4
T/2
3T/4
T
O
Y
t
振动图象的画法------描点法
T/4
T/2
3T/4
T
二、波的图象的物理意义
1.波的图象的物理意义：
反映各个质点某一时刻偏离平衡位置的位移
由波的图象的画法可以知道：
对横波而言图象反映了某时刻介质中各个质点在空间的实际分布情况。
2.振动图象的物理意义：
反映某个质点不同时刻偏离平衡位置的位移
由振动图象的画法可以知道：
图象上的点并不表示做简谐运动的质点在空间的实际位置。
三、波的图象的应用
1.从波的图象可以知道振幅
2.从波的图象可以知道该时刻各个质点对平衡位置的位移
3.借助图象还可以说明各个质点的速度、加速度在该时刻的变化情况和速度、加速度的方向
4.已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。
由波的图象及波的传播方向确定此刻质点振动方向的方法：
特殊点法：在质点P靠近波源一方也做过(不超过λ/4)图象上另找一点P’，若P’在P上方，则P向上运动；若P’在P下方，则P向下运动。
(2)上下坡法：按波的传播方向来看，“上坡”的所有质点均向下振动，“下坡”的所有质点均向上振动。
5.已知某一质点的振动方向也可确定波的传播方向。
6.画波形图
例1.如图所示为简谐波某时刻的波形图，图上a点和b点表示两质点在该时刻的位置，它们的y坐标绝对值相同。对此两质点，下列判断正确的是（ ）
该时刻位移相同
该时刻加速度相同
该时刻速度方向相同
该时刻加速度方向相同
C
例2.一列横波沿绳子向右传播，某时刻形成如图所示的凸凹形状，此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点（ ）
它们的振幅相同
其中D、F速度方向相同
其中A、C速度方向相同
从此时算起，B比C先回到平衡位置
AD
例3.如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图
试求出波形图上A、B、C、D四个质点的振动方向
Y
X
O
波的传播方向
A
B
C
D
V
V
V
V
如果这列波是向左传播的，则这四个质点的振动方向又如何？
返回
例4.一列波在介质中向某一方向传播，如图所示为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动只发生在M、N之间，并知此波的周期为T，Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是（ ）
A.波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间T
B.波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间3/4T
C.波源是N，由波源起振开始计时，P点已经振动时间T/4
D.波源是M，由波源起振开始计时，P点已经振动时间T/4
C
例5.如图所示为一列简谐波在某时刻的波形图，已知图形
上某点的振动方向如图所示。试求这列波的传播方向
Y
X
O
V
答案：向左传播
如果这个质点的振动方向向上，则波的传播方向又如何？
如果已知这个质点做减速运动，则波的传播方向又如何？
例6.一列横波在某时刻的波形图如图所示。
1.若此时刻质点a的振动方向向下，则波向什么方向传播？
2.若波向右传播，此时刻d点向什么方向振动？
(1)波是向左传播的
（2）d点应该向下振动
例7.如图所示为一列向右传播的简谐波在某时刻的波形图试画出再经过T/4、3T/4和5T/4时的波形图
Y
X
O
波的传播方向
试画出该时刻前T/4、3T/4和5T/4时刻的波形图
返回
四、振动图象与波的图象的比较
X
t
O
Y
X
O
振动图象
波的图象
1.两个图象的纵坐标都表示质点偏离平衡位置的位移
2.振动图象的横坐标表示时间，O点为质点的平衡位置
波的图象的横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置
3.两种图象的形状都是正弦或余弦曲线
4.振动图象表示一个质点在不同时刻的位移
波的图象表示多个质点在某一时刻的位移，对横波而言则表
示多个质点在某一时刻的空间位置分布
确定质点运动方向
形象记忆
图线变化
物理意义
y/m
λ x/m
x/m
T t/s
图线
研究内容
研究对象
波动图象
振动图象
单一振动质点
沿波传播方向的所有质点
一质点的位移随时间的变化规律
某时刻所有质点的空间分布规律
表示各质点在某时刻的位移
表示一个质点在各时刻的位移
随时间推移图象延伸，但已有的图象形状不变
随时间推移图象沿传播方向平移
①比喻为一质点的“传记记录卡”
②比喻为一个质点的“录象带”
①比喻为无数质点某一时刻的“特写镜头”
②比喻为无数质点某一时刻拍摄的“照片”
根据下一时刻的位移来判断
根据“质点带动原理”来判断
例8.一列简谐波在t=0时刻的波形图如图10－8（a）所示，图10－8(b)表示该波传播的媒质中某质点此后一段时间内的振动图象，则（ ）
A．若波沿x轴正方向传播，(b)图应为a点的振动图象
B．若波沿x轴正方向传播，(b)图应为b点的振动图象
C．若波沿x轴正方向传播，(b)图应为c点的振动图象
D．若波沿x轴正方向传播，(b)图应为d点的振动图象
B
1、简谐波的图象都是正弦或余弦曲线，表示某一时刻介质中各个质点离开平衡位置的位移。
2、从简谐波的图象可以知道的物理量:
（1）从波的图象可以知道振幅
（2）从波的图象可以知道该时刻各个质点对平衡位置的位移
（3）借助图象还可以说明各个质点的速度、加速度在该时刻的变化情况和速度、加速度的方向
3、根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻和前一时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向。常用的方法有：
图象平移作图法。
五、知识回顾(共17张PPT)
第九章 机械波
二、波 的 图 象
一、波的图象
点击下图观看动画演示
Y
位移
波动情况的图象表示法
1.用横坐标表示在波传播方向上各质点的平衡位置
2.用纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移
X
平衡位置
正方向
负方向
Y
位移
X
平衡位置
O
振动图象的画法
波的图象是在波的传播方向上，介质中各振动质点在某一时刻的波形图．简称波形
（1）如果波的图象是正弦曲线，这样的波叫做正弦波，也叫简谐波
（2）介质中有正弦波传播时，介质的质点在做简谐振动
（3）简谐波是一种最基本、最简单的波.
二、波的图象的物理意义
1．波的图象表示某一时刻各个质点相对于平衡位置的位移.
2．介质中质点的振动方向与波的传播方向的关系.
3．波的图象（随时间）的变化情况.
三、由波的图象可获得的信息：
A
y /m
x /m
1 2 3 4 5 6 7 8
0
B
0.10
A
V
a
v
a: 该时刻各个质点的位移；
b : 各个质点的振幅A ;
c: 能根据波的传播方向判断各质点在该时刻的运动方向；
判断各质点在该时刻的运动方向的方法：
1）带动法（前带后，后跟前）
3）微平移法
作出经微小时间 △t （ △t2）上下坡法(或叫顺藤摸瓜)：人向波源走，分上坡和下坡.
X/m
Y/m
P
C
四、波的图象与振动图象的区别
1、两种图象、横轴坐标的意义不同．
波的图象中横轴表示各个质点的平衡位置，振动图象中横轴表示该质点振动的时间．
2、两种图象描述的对象不同．
波的图象描述的是某一时刻各个质点离开平衡位置的位移，振动图象描述的是某一质点在不同时刻离开平衡位置的位移．
3、两种图象相邻两个正向（或负向）位移最大值之间距离的含义不同．
波的图象中相邻两个正向（或负向）位移最大值之间距离表示波在一个周期内传播的距离，振动图象中相邻两个正向（或负向）位移最大值之间距离表示振动的周期．
A
A
x /m
t /s
1 2 3 4 5 6 7 8
0
0.10
0.14
y /m
x /m
1 2 3 4 5 6 7 8
0
0.10
0.14
1. 两种图象的不同含义
●振动图象和波的图象
(1) 横坐标轴和纵坐标轴的含义
(2) 图象中某一点所表示的含义
(3) 图象的整体含义
振动图象 波的图象
B
B
14
●振动图象和波的图象
2. 图象随时间的演变情况
0
t / s
x / m
1 2 3 4 5 6 7 8
9
10
11
12
13
15
●振动图象
1. 两种图象的不同含义
●振动图象和波的图象
3. 判断质点运动方向的方法
A
A
x1
y
x
0
x
t
t1
0
x1
y1
●振动图象
●波的图象
2. 图象随时间的演变情况
1. 两种图象的不同含义
x2
t2
y2
t1时刻质点向－x方向运动
质点A在向＋y方向运动
●振动图象和波的图象
3. 判断质点运动方向的方法
2. 图象随时间的演变情况
1. 两种图象的不同含义
4. 图象中两相邻同相点间距离的含义
T
x
t
0
●振动图象
●波的图象
λ
y
x
0
巩固练习：
1）如图，为一简谐波某一时刻的波形图，若已知P点的振动方向向上，则这个波正向 传播。
P
2）如图，为一简谐波t=0时刻的波形图，试画出介质中的A质点在此后一段时间内的振动图象。
t/s
X/m
X/m
Y/m
A
例题：一列横波沿绳子向右传播，某时刻形成如图所示的凸凹形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点．
A．它们的振幅相同
B．其中D、F速度方向相同
C．其中A、C速度方向相同
D．从此时算起，B比C先回到平衡位置
解析：波源振动，绳上各质点都做受迫振动，不计传播中的能量损耗，各质点的振幅相同，则A对．波向右传播，则波源在左侧，离波源远的质点落后并重复离波源近的质点的振动，由此可知此时质点A正向下振动，C点随质点B向上振，D点随C点向上振，F点随E点向下振，则A与C，D与F的振动方向均相反，则B、C错，而质点B、C都向上振，都要先到最大位移处再回到平衡位置，但C落后于B，则B比C先回到平衡位置，答案为A、D．
