第12章 2 波的图象（word版含答案）

2　波的图象 [学科素养与目标要求]　 物理观念：1.知道图象中纵、横坐标表示的物理量，理解波的图象的物理意义.2.理解波的图象和振动图象的区别． 科学思维：根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，能指出图象中各质点在该时刻的振动方向． 科学探究：通过实验、多媒体动画等手段，在头脑中形成关于波的物理图景，提高抽象思维能力． 一、波的图象的画法 1．建立坐标系 用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移． 2．描点 把平衡位置位于x1，x2，x3，…的质点的位移y1，y2，y3，…画在xOy坐标平面内，得到一系列坐标为(x1，y1)，(x2，y2)，(x3，y3)，…的点． 3．连线 用一条平滑的线把各点连接起来就是这时波的图象，有时也称波形图，简称波形． 二、正弦波 如果波形是正弦曲线，这样的波叫做正弦波，也叫简谐波． 三、波形图与振动图象 1．波形图表示介质中的“各个质点”在某一时刻的位移． 2．振动图象表示介质中“某一质点”在各个时刻的位移． 1．判断下列说法的正误． (1)波的图象反映的是某一时刻介质中各质点的位移情况．(　√　) (2)从波的图象可以知道各质点振动的振幅．(　√　) (3)在不同时刻波的图象有可能完全相同．(　√　) (4)振动图象的图线实质是振动质点所经过的路径形状，波的图象的实质是某一时刻各个质点的连线形状．(　×　) 2．一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图如图1所示，由图可知质点的振幅A＝_____ cm，此时质点P的运动方向向_____，加速度方向向_____，且速度在_____(填“增大”“减小”或“不变”)，加速度在_____．(填“增大”“减小”或“不变”) 图1 答案　10　上　下　减小　增大 一、波的图象 1．对波的图象的理解 (1)波的图象是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”．可以将波的图象比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”． (2)简谐波的图象是正(余)弦曲线，介质中的质点做简谐运动． 2．由波的图象获得的三点信息 (1)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移． (2)可以直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A及波长． (3)若已知该波的传播方向，可以确定各质点的振动方向；或已知某质点的振动方向，可以确定该波的传播方向． 3．波的图象的周期性 质点振动的位移做周期性变化，即波的图象也做周期性变化，经过一个周期，波的图象复原一次． 4．波传播方向的双向性 如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正向或x轴负向传播． 例1　(多选)如图2所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图，由图象可知(　　) 图2 A．质点b此时位移为零 B．质点b此时向－y方向运动 C．质点d的振幅是2 cm D．质点a再经过通过的路程是4 cm，偏离平衡位置的位移是4 cm 答案　AC 解析　由题图波形图知，质点b在平衡位置，所以此时其位移为零，选项A正确；因波沿x轴正方向传播，波源在左侧，由质点振动方向与波的传播方向的关系可知质点b此时向＋y方向运动，选项B错误；简谐波在传播过程中，介质中各质点的振幅相同，所以质点d的振幅是2 cm，选项C正确；再经过的时间，质点a将运动到负向最大位移处，通过的路程是4 cm，偏离平衡位置的位移是－2 cm，选项D错误． 二、质点的振动方向与波传播方向的关系 下图是一列向右传播的机械波的图象，请在图上标出各点的运动方向． 答案 已知波的传播方向判断质点振动方向的方法 1．质点带动法 由波的形成原理可知，后振动的质点总是重复先振动质点的运动，已知波的传播方向判断质点振动方向时，可在波源一侧找与该质点距离较近的前一质点，如果前一质点在该质点下方，则该质点将向下运动，反之该质点向上运动． 2．上下坡法 如图3所示，沿波的传播方向，“上坡”的质点向下 ... ...