机械振动和机械波.ppt

机械振动和机械波·波的图象二、重点、难点分析

1．重点是明确波的图象的物理意义；
2．难点是对波的时间与空间周期性的理解与应用。
三、主要教学过程(一)引入新课机械波是机械振动在介质里的传播过程，从波源开始，随着波的传播，介质中的大量质点先后开始振动起来，虽然这些质点只在平衡位置附近做重复波源的振动。但由于它们振动步调不一致，所以，在某一时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。为了从总体上形象地描绘出波的运动情况，物理学中采用了波的图象。(二)教学过程设计1．波的图象在平面直角坐标系中：横坐标——表示在波的传播方向上各质点的平衡位置与参考点的距离。纵坐标——表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。连接各位移矢量的末端所得到的曲线就形成了波的图象，横波的图象与纵波的图象形状相似，波的图象又叫波形图。(见课本P6)纵波的图象较为复杂，不再深入讨论。简谐波的图象是一条正弦或余弦曲线。2．波的图象的物理意义3．从波的图象上可获取的物理信息三.【例】一列简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，自右向左传播。已知在t1=0.7秒时，P点（3，0）出现第二次波峰，Q点的坐标是（－7，0），则以下判断中正确的有：
（A）质点A和质点B在t=0时刻的位移是相等的。
（B）在t=0时刻，质点C向上运动。
（C）在t2=0.9秒末时，Q点第一次出现波峰。
（D）在t3=1.26秒末时，Q点第一次出现波峰。
【解】
从图中可知，t=0时刻
质点A和质点B分别处于波峰和波谷，位移的大小虽然都是最大值，但方向不同。
由于波向左传播，得出C点在t=0时刻是向上运动。
由t=0.7秒时P质点出现第二次波峰以及P点的运动方向，可判定在这0.7秒内应完成7/4次全振动，故波的振动周期为T=4/7×0.7=0.4秒。t=0时刻A的振动状态（波峰）刚传播到Q点时，Q点第一次出现波峰，传播距离△x=9米，而波速v=λ/T=4/0.4=10米/秒。
故Q点第一次出现波峰的时刻应是t=△x/v=9/10=0.9秒末。