哈五中高中物理校本教材04

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1、第四章重点难点剖析第四章重点难点剖析“机械波”高考试题分析机械波是高中物理的一个比较重要的知识，也是每年高考的必考内容（至少一道题），但是因为波动问题的抽象性，使其也成为学生学习的难点，本文试图通过对近几年高考试题的分析，探讨一下该知识单元题目的特点及解题方法。一、质点的振动方向与波的传播方向的关系例1．（1997年，全国）简谐横波某时刻的波形图线如图所示，由此图可知A、若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B、若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C、若波从右向左传播，则质点c向下运动D、若波从右向左传播，则质点d向上运动

2、例2（l998年，全国）一简谐横波在X轴上传播，在某时刻的波形如图所示，已知此时质点下的运动方向向下则A、此波朝X轴负方向传播B、质点D此时向下运动C、质点B将比质点c先回到平衡位置D、质点E的振幅为零上述两题中质点的振动方向与波的传播方向的关系的确定，是解决这两道题的突破点，确定这一关系的方法有很多，比较常用的，是根据机械波的特点“后面的质点总是重复前一质点的振动”或是微元移动法求解。根据多年的教学体会，“向阳法”是一种学生容易掌握（尤其是学习程度不好的学生），且成功率极高的方法。这种方法的基本思想是：假设波向太阳传播，波

3、形就仿佛一个个山坡，有向阳面和背阴面，我们将会发现一个规律：向阳面的点向上振动；背阴面的则向下。学生只要记住这一规律，解题就方便了。例如98年这道题，因为F点向下振动，所以必处于背阴面，太阳在左边，波自然向左传播，而同处于背阴面的D点当然也向下振动B点因处于向阳面，所以向上运动，相对于c点肯定后回到平衡位置。这个方法还克服了其它方法容易弄错波峰和波谷处质点的振动方向问题：因为这些点处于向阳和背阴的交界，所以既不向上也不向下，速度自然为零，学生也就不会得出错误答案。例3．（92年，三南）a、b是水平绳上的两点，相距42m，一列

4、正弦横波沿此绳传播，传播方向从a到b每当a点经过平衡位置向上运动时，b点恰到达上方最大位移处。此波的波长可能是A、168cmB、84cmC、56cmD、24cm解题思路：若波长λ＞42cm，a、b之间的波形只有图示的两种情况，因为波从a向b传播且a向上运动，其必处于向阳面，所以只有第二种情况正确，也即a、b之间相差3λ／4如a点经历n次全振动，振动沿传播方向推进，n处质点与c点情况完全相同，这时波长变小。将上述情况写成数学综合式：这就可以求出所有可能的波长。显然n=0，λ1=56cm，是满足已知条件的最大波长；n＝1，λ2＝

5、24cm。正确答案应选CD。constructionqualityacceptanceandassessmentRegulation(ProfessionalEdition)(DL/T5210.2-2009~DL/T5210.8-2009);1.9thequalitycheckoutandevaluationofelectricequipmentinstallationengineeringcode(DL/T5161.1-2002~5161.17-2002);1.10thenormsofconstructionsupervi

6、sion,theelectricpowerconstructionsupervisionregulations第四章重点难点剖析例4．（96年，全国）一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点，相距14．0m，b点在a点的右方。当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动，经1.00s后a点的位移为零且向下运动，而b点位移恰达到负极大，则这简谐横波的波速可能等于（）A，A，4.67mB、6m/sC．10m/sD、14m/s解题思路：若λ＞14m，a、b之间的波形只有图示的两种情况，因为波

7、从a向b传播且a的位移达到正极大时，b点的位移恰为零，且向下运动b点必处于背阴面，所以只有第二种憎况正确，a、b之间相差（k＋3／4）λ又经历1S后，a点位移为零且向下运动，b点位移恰达到负极大。则经历t=Ls＝（n十1／4）λ则有λ=14／（k＋3／4）（k=0，1，2，3…）T＝1／（n+1／4）（n＝0，1，2，3···）再根据t＝λ／T即可求得结果。解决这类题的关键是先画出可能波形，再根据质点的振动方向与波的传播方向的关系确定出真实情况，同时考虑其周期性写出方程。另外，在波的传播过程中，整个波形向传播方向平移，且其速

8、度表达式还可写成v=s/t．灵活运用上述两个规律可使很多题目的求解过程简化。例5．一列简谐横波沿x轴正方向传播到如图所示位置，从该时刻起经过1．1sP点第三次到达波峰，求Q点第一次到达波峰需要多长时间。解题思路：P点第三次到达波峰，也就是P点前第三个被峰的形状传播到该点，也即1．1s传播（