逍遥学能 2013-03-15 10:00
题：波动图象的应用
型：复习
教学目标：
1．明确波动图象与振动图象的区别；
2．掌握波动问题的显著特点及解决波的图象问题的常用方法。
教学重点：掌握解决波的图象的常用方法
教学难点：波动问题的多解性
教学方法：讨论法、讲授法
教具准备：演示挂图、投影
教学内容及步骤：
一、波动图象与振动图象的对比
振动图象波的图象
研究对象
物理意义表示_________在各个时刻对平衡位置的位移情况表示_________各个连续质点对平衡位置的位移情况
坐标意义纵坐标表示_____横坐标表示_____纵坐标表示_______，横坐标表示各质点__________到振或原点的距离
形象记忆比喻为用摄像机记录一个质点连续振动的“_________”比喻为某一时刻对所有质点拍下的“________”
图象的变化趋势图象随时间延长向前延伸，而曲线原有部分图形不变随时间延长，波形图象沿波的传播方向向前平移（ ），不同时刻的波形图不同，且作周期性变化
图 象
二、归纳波动问题的显著特点及形成原因
波动问题的一个显著特点是_________，形成多解的原因主要有两个，一是振动的______周期性和波动的_______周期性。二是波动_________的不确定性（+x和-x）。
三、解决波的图象问题的常用方法
解决波动问题重点从“微观”和“宏观”两个方面及它们的关系着手分析。微观就是单个质点的振动，宏观就是整体波形的变化。
（1）特殊点法：
（2）波形平移法：根据波动在同种介质中匀速的特点，经时间 将波形图象沿波的传播方向整体平移_________________（超过一个波长采用去整留零的方法）的距离。
四、典型例题
例1：如图所示是一列横波在某时刻的波形图，
已知C点正向+y方向运动，则（ ）
A．此波向右传播
B．D质点比C质点先回到平衡位置
C．此时B质点的速度为正，加速度为正
D．经过T/2，A到达波峰
例2：如图所示，甲为某横波上A点的振动图像，乙为该横波在 时的波动图象，由此两图求（1）波速大小；（2）波速方向；（3）振幅。
例3：一列简谐横波在 时刻的波形如图所示，传播方向自左向右，已知 时，P点出现第二次波峰，则在Q点第一次出现波峰的时间为多少？
例4：如图中有一条均匀的绳，1、2、3、4、……是绳上一系列等间隔的点，现有一列简谐横波沿此绳传播，某时刻，绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图b所示（其他点的运动情况未画出），其中点12的位移为零，向下运动，点9的位移达到最大值。试在图c中画出再经过 周期时点3、4、5、6的位置和速度方向，其他点不必画，（图c的横、纵坐标与图a、b完全相同）（99年高考题）
例5：一列频率为50Hz的横波在X轴上传播，在x=-2m处的质点A向下运动经过平衡位置时，x=4m处的质点B恰好位于上方最大位移处，问
①若设这列波的波长大于6m，且沿+x方向传播，则波速多大？如果沿-X方向传播，波速有多大？
②若波速为240m/s，则波的传播方向如何？
例6．如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14.0m，b点在a的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正的最大时，b点的位移恰好为零，且向下运动，经过1.00s后，a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则这列简谐波的波速可能等于
A．4.67m/sB．6 m/s
C．10 m/s D．14 m/s
五、随堂练习
1．一列横波在x轴上传播，t与 在X轴上-3m~3m的区间内的波形图如图所示，由图可知：
A．该波的最大波速为10 m/s
B．质点振动周期的最大值为0.4s
C． 时， 的质点位移为零
D．若波沿+X方向传播，各质点刚开始振动时的方向向上
2．一列横波在t=0时刻的波形图如图中实线所示，在 时刻的波形如图中虚线所示，由此可以判断此波传播的距离可能为
A．1mB．9mC．7mD．10m
3．如图，沿波的传播方向上有间距均为1m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置。一列横波以1m/s的速度水平向右传播，t=0时刻到达质点a，质点a开始由平衡位置向上运动，t=1s，质点a第一次到达最高点，则在 这段时间内
A．质点c的加速度逐渐增大B．质点a的速度逐渐增大
C．质点d向下运动D．质点f保持静止
4．如图所示，绳中有一列正弦横波，沿x轴传播，图中a、b是绳上两点，它们在x轴方向上的距离小于一个波长，当a点振动到最高点时，b点恰好经过平衡位置向上运动，试在a、b之间画出可能的波形。