《高中物理第二章机械波章末总结课件教科版选修3_4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第二章机械波章末总结课件教科版选修3_4（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、章末总结 第二章机械波 内容索引 知识网络梳理知识构建网络 重点探究启迪思维探究重点 知识网络 机械波 形成 机械振动在中的传播条件 波源 振源 介质 二者缺一不可特点 传播振动形式 传递能量和信息 质点随波迁移波与振动的关系 有机械振动有机械波 有机械波必有机械振动分类 按机械波传播方向与质点振动方向的关系分为和 机械波的形成 介质 不一定 横波 纵波 不 机械波 波长 频率f 周期T 波速v关系 v 或v 描述波的物理量 波的图像 形成 前面的质点带动后面的质点 将 传播出去物理意义 横坐标表示波的传播方向上各质点的位置 纵坐标表示某一时刻各质点平衡位置的位移 振动形式 f 平衡 偏离 机
2、械波 波的图像 相同点 纵坐标表示位移不同点 横坐标表示的意义不同 振动图像与波的图像 从波的图像获得的信息 波长各质点的位移大小和方向各质点的振幅波的传播方向和各质点的振动方向互判 反射和折射叠加原理 几列波相遇时保持各自的振动状态 各质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的 干涉 频率的两列波叠加 使某些区域的振动 某些区域的振动的现象衍射 波可以绕过障碍物继续传播的现象多普勒效应 是由波源与观察者 距离变化 产生的 一切波都能发生多普勒效应 机械波 波的一些现象 相同 矢 量和 加 强 减弱 相对运动 重点探究 一 对波的图像的理解 从波的图像中可以看出 1 波长 2 振幅A 3 该
3、时刻各质点偏离平衡位置的位移情况 4 如果波的传播方向已知 可判断各质点在该时刻的振动方向以及下一时刻的波形 5 如果波的传播速度大小已知 可利用图像所得的相关信息进一步求得各质点振动的周期和频率 例1 多选 一列向右传播的简谐横波 当波传到x 2 0m处的P点时开始计时 该时刻波形如图1所示 t 0 9s时 观测到质点P第三次到达波峰位置 下列说法正确的是A 波速为0 5m sB 经过1 4s质点P运动的路程为70cmC t 1 6s时 x 4 5m处的质点Q第三次到达波谷D 与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为2 5Hz 答案 解析 图1 t 1 4s相当于3 5个周期 每个周期路程
4、为4A 20cm 所以经过1 4s质点P运动的路程为s 3 5 4A 70cm 故B正确 图2 针对训练1一列简谐横波沿x轴传播 t 0时的波形如图2所示 质点a与质点b相距1m a质点正沿y轴正方向运动 t 0 02s时 质点a第一次到达正向最大位移处 由此可知A 此波的传播速度为25m sB 此波沿x轴正方向传播C 从t 0时起 经过0 04s 质点a沿波传播方向迁移了1mD t 0 04s时 质点b处在平衡位置 速度沿y轴负方向 答案 解析 由a点向上运动知此波沿x轴负方向传播 B错 质点不随波迁移 C错 t 0时质点b向下运动 从t 0到t 0 04s经过了半个周期 质点b回到平衡位置
5、沿y轴正方向运动 D错 二 波的图像与振动图像的区别和联系 波的图像与振动图像相结合是机械振动与机械波相结合的最重要的一类题型 解题时要明确两个对应关系 一是波的图像所对应的时刻是振动图像横轴上的哪个时刻 二是振动图像所对应的质点是波的图像上的哪个质点 例2 多选 一列简谐横波 在t 0 6s时刻的图像如图3甲所示 波上A质点的振动图像如图乙所示 则以下说法正确的是 答案 解析 图3 A 这列波沿x轴正方向传播B 这列波的波速是C 从t 0 6s开始 质点P比质点Q晚0 4s回到平衡位置D 从t 0 6s开始 紧接着 t 0 6s时间内 A质点通过的路程是4mE 若该波在传播过程中遇到一个尺寸
6、为10m的障碍物 不能发生明显的衍射现象 解析由题图乙可知 t 0 6s时A点的振动是向下的 因此可判断这列波是向x轴正方向传播的 选项A正确 由题图甲可知 该波的波长为20m 由题图乙可知 该波的周期为1 2s 可得该波的波速为选项B正确 由波的传播方向确定波上各质点振动情况可知 P点向上振动 Q点向下振动 P应该先回到平衡位置 选项C错误 0 6s的时间为半个周期 因此质点A的振动路程为4m 选项D正确 该波的波长为20m 大于10m 因此该波遇到一个尺寸为10m的障碍物时 会发生明显的衍射现象 选项E错误 针对训练2 多选 如图4甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t 0时刻的波形图
7、 P是参与波动的 位置坐标为x1 2m处的质点 Q是参与波动的 位置坐标为x2 4m处的质点 图乙是在波的传播方向上某质点的振动图像 波的传播方向上所有质点的计时起点相同 由图可知A 从t 0到t 6s 质点Q通过的路程为12mB 从t 0到t 6s 质点P通过的路程为0 6mC 这列波的传播速度为2m sD 从t 0时刻起 P质点比Q质点晚1s到达波峰E 乙图一定是甲图中质点P的振动图像 答案 解析 图4 解析由题图乙知该波的周期T 2s 振幅为A 5cm 因为6s 3T 所以从t 0到t 6s 质点P Q通过的路程都是3 4A 12 5cm 60cm 0 6m 故B正确 A错误 由题图乙看
8、出 t 0时刻 质点经过平衡位置向上运动 而题图甲中 P点经过平衡位置向下运动 故题图乙不可能是题图甲中质点P的振动图像 故E错误 波在传播过程中 由于空间周期性 时间周期性和传播方向的双向性而引起多解 解决这类问题要注意下列情况 1 波的空间周期性 在波的传播方向上 相距为波长整数倍的质点的振动情况相同 2 波的时间周期性 由波的传播特性可知 经过整数倍个周期 波的图像相同 3 波的传播方向的双向性 若根据题中条件无法确定波的传播方向 在解题时要注意考虑波的传播方向可以有两个 三 波动问题的多解性 答案向右传播时 v 100 3n 1 m s n 0 1 2 向左传播时 v 100 3n 2
9、 m s n 0 1 2 例3已知在t1时刻简谐横波的波形如图5中实线所示 在t2时刻该波的波形如图中虚线所示 t2 t1 0 02s 求 答案 解析 图5 1 该波可能的传播速度大小 2 若已知T t2 t1 2T 且图中P质点在t1时刻的瞬时速度方向向上 求波速大小 答案 解析 答案500m s 3 若0 01s T 0 02s 且从t1时刻起 图中Q质点比R质点先回到平衡位置 求波速大小 答案 解析 答案400m s 针对训练3如图6所示 实线是某时刻的波形图 虚线是0 2s后的波形图 1 若波向左传播 求它可能的周期和最大周期 答案 解析 图6 解析波向左传播 传播的时间为 2 若波向右传播 求它可能的传播速度大小 答案 解析 答案5 4n 1 m s n 0 1 2
