2018-2019学年教科版选修3-4 波的图像 学案
2018-2019学年教科版选修3-4   波的图像  学案第3页

 (2)平移法:波由介质中的某一点传播到另一点需要一定的时间,即机械波在介质中是以一定的速率(通常称波速)传播.在时间出内某一波峰或波谷(密部或疏部)沿波的传播方向移动的距离等于.如果已知一列简谐波在时刻的波形图像及波的传播方向,又知波速,就可以画出经后的波形图像.

具体方法是:

①在已知的某一时刻的波形图像上将波的图像沿波的传播方向移动一段距离,即得到时刻的波形图像.

②若要画出时刻的波形图像,则需将波形图像逆着波的传播方向移动一段距离,即得到时刻的波形图像.

要点四、纵波图像的建立

波的图像是一种数学的表示方法,只是在横波的情况下能直观地表示出波形.在纵波中,如果规定质点的位移方向向右时取正值,位移方向向左时取负值,可以同样地画出如图丙所示的纵波的图像,可以看出纵波的图像与纵波的"形状"并无相同之处.实际上,在横波中如果规定位移方向向下时取正值(一般不这样规定,但这样规定未尝不可),则作出的波的图像与横波的形状恰好相反.

  图甲表示各个质点所在的平衡位置,图乙表示各个质点发生的位移,图丙表示纵波的图像,其中横坐标表示各个质点的平衡位置,纵坐标表示各个质点的位移,如x2表示质点2向右的位移,x5表示质点5向左的位移.

  

上图中,金属球振动起来之后,依次带动后面的质点振动,只是后一质点比前一质点迟一些开始振动。与绳子上的波不同的是,这里的质点是沿着波的传播方向前后振动的。由于各质点振动的情况不同,它们在同一时刻相对于各自平衡位置的位移不同,因而质元间的距离有的地方比平衡时的距