第3讲 波的图像
[目标定位] 1.知道什么是波的图像,知道图像中纵、横坐标各表示的物理量,能说出图像中蕴含的信息.2.能区分振动图像和波动图像.3.根据某一时刻波的图像和波的传播方向能画出下一时刻和前一时刻的波的图像,并能指出图像中各个质点在该时刻的振动方向.
一、横波的图像
1.若以横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标y表示该时刻各个质点偏离平衡位置的位移,规定位移的方向向上为正值,向下为负值,则在xOy坐标平面上,描出该时刻各质点的位置(x,y),用平滑曲线将各点连接起来,就得到这一时刻横波的图像.波的图像有时也称为波形图,简称波形.
2.正弦波:波形图是正弦曲线的波,又称为正弦波.
二、波的图像与振动图像的比较
1.波的图像表示波传播时某一时刻在介质中各质点的位置相对于平衡位置的位移.
2.振动图像表示某一质点振动的过程中,各时刻相对于平衡位置的位移.
想一想 为了区分波的图像与振动图像,你可以用什么形象来描述它们?
答案 波的图像相当于一群人的一张照片,振动图像相当于该群人中某个人的一段录像.
一、波的图像的理解和应用
由波的图像可获取的信息
1.直接读出波长.若已知波速,可计算出周期、频率.或已知周期、频率可计算出波速.
2.直接读出该时刻各质点的位移,间接判断回复力、加速度情况.
3.介质中各质点的振幅.
4.已知波的传播方向,可知质点的振动方向.常用方法有:
(1)带动法:
原理:先振动的质点带动邻近的后振动质点.
方法:在质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点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.如图1所示.