2012届高考物理考点机械波及其图象复习

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1、2012届高考物理考点机械波及其图象复习第三时机械波及其图象【教学要求】1．了解机械波的形成过程及波的特点。2．理解波的图象的物理意义，学会运用波动图象解决有关问题。【知识再现】一、机械波1．机械波的产生(1)定义：机械振动在介质中的传播过程叫做机械波．(2)产生条：和。(3)产生过程：沿波的传播方向上各质点的振动都受它前一个质点的带动而做振动，对简谐波而言各质点振动的和都相同，各质点只在自己的附近振动，并不“随波逐流”，波只是传播的形式和振动能量。2．波的分类(1)横波：质点的振动方向与垂直的波，有波峰与波谷之分。(2)纵波：质点的

2、振动方向与波的传播方向在的波，有密部与疏部之分。3．描述机械波的物理量(1)波长λ：两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移的质点间的距离叫波长．①在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）间的距离等于一个波长．②在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）间的距离等于一个波长．③一个周期内机械波传播的距离等于一个波长。(2)频率f：波的频率由决定，与介质无关。(3)波速v：单位时间内振动向外传播的距离，机械波的传播速度只与介质有关。(4)波速与波长和频率的关系：v=λf二、机械波的图象1．图象：在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的；用纵坐标

3、表示某一时刻，各质点偏离平衡位置的，连接各位移矢量的末端，得出的曲线即为波的图象，简谐波的图象是（或余弦）曲线．2．物理意义：某一时刻介质中相对平衡位置的位移．思考：如何区分机械波速与质点振动速度？知识点一机械波的形成及传播特点波的形成有两个必要条：振（做机械振动的波）与介质．若没有振，就根本不会引起介质中各质点的振动；若没有介质，振动就无法传播开，两个条缺一不可．波在介质中形成，它就可以脱离波，在介质中由近及远地传播，介质中各质点的振动都是受迫振动，驱动力于振，所以介质中各质点的振动频率均相同，都等于振的频率．机械波传播的是运动形式

4、与运动状态的传递。【应用1】（07年1月广东省汕尾市调研测试）关于机械波的概念，下列说法中正确的是（）A、质点的振动方向总是垂直于波的传播方向B、简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小相等、任一质点每经过一个周期在波的传播方向上移动一个波长的距离D、相隔一个周期，简谐波的波形图相同导示:只有横波，质点的振动方向与波的传播方向垂直，A不正确；相距半个波长的两质点振动情况完全相反，B正确；波向前传播振动形式与能量，并不随波迁移，不正确；波的振动有周期性，每隔一个周期，波形重复，D正确。故选BD。知识点二波的传播方向与质

5、点振动方向的判断方法一：连带法前一质点带动后一质点的振动，后一质点重复前一质点的振动。在该点附近靠近振一侧找参考点，参考点在上即向上振动，参考点在下即向下振动。方法二：上下坡法沿波的传播速度的方向看，上坡的质点向下振动，下坡的质点向下振动，简称“上坡下，下坡上”。方法三：波形平移法根据波的传播方向，画出微小时间后的波形，根据质点的位置可以判断出质点的振动方向。【应用2】（07年佛市教学质量检测）如图为一列横波的图象，图中P点正向＋方向振动，且波的传播速度为10/s,则此波的()A振幅为60B波长为10周期为10sD此波向－X方向传播导

6、示:从图可知，质点振幅为30，波长为1，T=λ/v=01s，由P点正向＋方向振动，可判断此波向－X方向传播。故选BD知识点三振动图象与波的图象的比较简谐振动简谐横波图象坐标横坐标时间介质中各质点的平衡位置纵坐标质点的振动位移各质点在同一时刻的振动位移研究对象一个质点介质中的大量质点物理意义一个质点在不同时刻的振动位移介质中各质点在同一时刻的振动位移随时间的变化原有图形不变，图线随时间而延伸原有波形沿波的传播方向平移运动情况质点做简谐运动波在介质中匀速传播；介质中各质点做简谐振动【应用3】（江苏省南通市2008届高三基础调研测试）一列简

7、谐横波沿x轴传播，图甲是t=3s时的波形图，图乙是波上x＝2处质点的振动图线．则该横波的速度为/s，传播方向为．导示:由甲图可知这列波长为4，由乙图可知这列周期为4s，所以波速v=λf=1/s。由乙图可知t=3s时质点处于平衡位置向上振动，即甲图x＝2处质点此时向上振动，所以波沿-x方向传播。解决两种图象结合的问题的基本思路：1．首先识别哪一个是波动图象，哪一个足振动图象，两者间的联系纽带是周期与振幅．2．再从振动图象中找出某一质点在波动图象中的那一时刻的振动方向，然后再确定波的传播方向及其他问题．类型一波动问题中的多解问题【例1】已

8、知在t1时刻简谐横波的波形如图中实线所示；在时刻t2该波的波形如图中虚线所示。t2-t1=002s，求：⑴该波可能的传播速度。⑵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，求可能的波