2019-2020年高中物理 第12章 机械波复习学案新人教版选修3-4

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1、2019-2020年高中物理第12章机械波复习学案新人教版选修3-4学习目标：1.掌握波的基本知识2.进一步理解波动与振动的关系3.理解波动问题的多解性学习重点：波动图像分析必须掌握的重要内容和规律：一、基本知识二、机械波问题中的四个区别1.波的传播距离和质点振动的路程波在同一种均匀介质中向各个方向匀速传播，波传播的距离指波在传播方向上匀速通过的距离，可用公式x＝vt求出，波在一个周期内传播的距离为一个波长．在波的传播过程中，各个质点只能在平衡位置附近振动，振动的路程是质点在振动过程中通过的路程，在一个周期内，通

2、过的路程等于振幅的四倍(即4A)．2.波的传播方向和质点的振动方向机械波的形成是由于大量质点的振动与振动形式在介质中传播的统一，在波的传播过程中，波从波源出发在介质中沿各个方向传播，高中阶段仅限于一维情况，即波可沿x轴的正、负方向传播．而介质中各个质点只能在平衡位置附近振动，高中阶段主要讨论横波，即质点沿y轴的正、负方向振动．波的传播方向、介质中质点的振动方向和该时刻的波形图之间存在着必然的关系，可以根据一些辅助方法判定质点的振动方向和波传播的方向，如波形平移法、质点带动法和“上下坡”法等．常见问题有：(1)已知

3、波的传播方向，确定质点的振动方向．(2)已知质点的振动方向，确定波的传播方向．3.传播速度和振动速度波在同一种均匀介质中是匀速传播的，波的传播速度仅取决于介质，与波源无关，波速的计算公式为：v＝＝；介质中各质点都在平衡位置附近做周期性振动，质点的运动是一种变加速运动．4.波的图象和振动图象波的图象表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移情况，从波的图象上可直接读出振幅和波长．随着时间的推移，波的图象将沿波速方向匀速移动．振动图象表示单个质点振动的位移随时间的变化规律，由振动图象上可直接读出振幅、周期和任意时刻的振动

4、方向，随着时间的推移，振动图象继续延伸，原有图象保持不变．(1)由波的图象画振动图象给出波的图象，已知波的传播方向时，可粗略画出任一点的振动图象(周期T未知)．如果能再给出波速便可准确画出任一质点的振动图象．(2)由振动图象画波的图象这类问题一般见到的情况是：给出振动图象和波的传播方向，便可画出任一时刻的波形图；或是给出两个质点的振动图象，加上两质点平衡位置的间距和波源方位，便可画出多种情况下的波形图．三、波动问题的多解　机械波传播过程中在时间和空间上的周期性、传播方向上的双向性、质点振动方向的不确定性都是形成波

5、动问题多解的主要原因．解题时常出现漏解，现归类如下：1.由于波的传播双向性而导致多解双向性是指波沿x轴正、负两方向传播时，若正、负两方向传播的时间之和等于周期的整数倍，则正、负两方向传播的那一时刻波形相同．2.由于波的时间周期性而导致多解波的时间周期性是指每经过一个周期T，同一质点振动状态相同，波的形状也相同；每经过半个周期，质点振动状态相反，波的形状也相反．因此在波的传播过程中，经过整数倍周期时，波形图相同．3.由于波的空间周期性而导致多解波的空间周期性是指每经过一个波长λ，波的形状相同，质点振动状态也相同；每

6、经过半个波长，波的形状相反，质点振动状态也相反．因此在波的传播方向上相距为波长整数倍距离的质点振动情况相同．4.两质点间关系不确定形成多解在波的传播方向上，如果两个质点间的距离不确定或者两者相位之间关系不确定，就会形成多解．若不能联想到所有可能的情况，就会出现漏解．例1、　图是一列简谐横波在某一时刻的波形图，波沿x轴正方向传播，再经过，质点A通过的路程是________cm，质点C的位移是________cm，波传播的距离________m.例2、一列简谐横波沿水平方向向右传播，M、N为介质中相距Δx的两质点，M

7、在左，N在右．t时刻，M、N均通过平衡位置，且M、N之间只有一个波峰，经过Δt时间N质点恰处于波峰位置，求这列波的波速．