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《2018-2019学年高中创新设计物理教科版选修34学案：专题2机械波的理解和应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、专题二机械波的理解和应用一、波的图像反映的信息及其应用从波的图像可以看出：⑴波长久；(2)振I幅(3)该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，可判断各质点该吋刻的振动方向以及下一吋刻的波形；(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)I)周期和频率：r=—,/—［复习过关］1.(多选)一列简谐横波沿兀轴正方向传播，某时刻其波形如图1所示.下列说法正确的是()A.波长为4cmB.波的周期为4sC.经+周期后质点P运动到Q点D.经+周期后质点P的速度变为零解析这是波形图，由图可直接读出波长A=4cm,不能读
2、周期，A对，B错；质点P在平衡位置，经过土周期到达最大位移处，速度为零，C错，D对.答案AD2.(多选)一列简谐横波在r=0时刻的波形图如图2实线所示，从此刻起，经0」s波形图如图虚线所示，若波传播的速度为10m/s,贝9()图2A.这列波沿兀轴负方向传播A.这列波的周期为0.4sB.r=0时刻质点d沿y轴正方向运动C.从Z=0时刻开始质点a经0.2s通过的路程为0.4mD.x=4m处的质点的位移表达式为y=0.2sin5ntm解析从题图可以看岀波长等于4m,由已知得波速等于10m/s,周期T=0.4s;经0」s波传播的距离x=vt=m,说明波沿x轴负方向传
3、播；/=0时刻质点a沿y轴负方向运动；从7=0时刻开始质点a经0.2s,即半个周期通过的路程为0.4m;由y=Asiner易得E正确.答案ABDE1.如图3所示的横波正在沿x轴正方向传播，波速为0.5m/s.请回答下列问题：⑴质点P此时速度方向如何？加速度方向如何？(2)质点K和P哪个先回到平衡位置？(3)经过半个周期，质点厶的位移和路程分别等于多少？波传播的距离是多少？(4)请画出此波经过1s后的波形曲线.解析(1)由于波沿x轴正方向传播，可判断质点P向上振动，即质点P速度方向向上;加速度方向与位移方向相反，指向):轴负方向.(2)质点P向上振动，回到平衡位置
4、的时间大于彳，而质点K经彳回到平衡位置，故质点K先回到平衡位置.(3)质点厶经过半个周期，回到平衡位置，位移为0;路程为24=0.2m.波传播的距离为^2=1.0m.}70TT)T(4)T=-=Qys=4s,而zV=ls=才，在才内波传播才，经才后的波形如图中虚线所示.答案见解析二、波的图像与振动图像的区别和联系而对波的图像和振动图像问题时可按如下步骤来分析：(1)先看两轴：由两轴确定图像种类.(2)读取直接信息：从振动图像上可直接读取周期和振幅；从波的图像上可直接读取波长和振幅.(1)读取间接信息：利用振动图像可确定某一质点在某一时刻的振动方向；利用波的图像可
5、进行波传播方向与某一质点振动方向的互判.(2)利用波速关系式：波长、波速、周期间一定满足v=^=Af.［复习过关］1.一列简谐波在r=0时刻的波形图如图4(a)所示，图(b)表示该波传播的介质中某质点此后一段吋I'可内的振动图像，贝0()图4A.若波沿x轴正方向传播,B.若波沿x轴正方向传播,C.若波沿兀轴正方向传播,D.若波沿兀轴止方向传播,(b)图应为Q点的振动图像(b)图应为b点的振动图像(b)图应为c点的振动图像(b)图应为〃点的振动图像解析在题图(b)中，(=0时刻质点在平衡位置且向歹轴正方向运动，若波沿兀轴正方向传播，只有b点满足此条件，选项B正确.
6、答案B2.(多选)如图5甲所示的yr图像表示一列简谐波在沿x轴方向传播时的波形图，则图乙所示的y—t图像表示的是()A.B.C.D.当这列波沿x轴正方向传播时,当这列波沿兀轴负方向传播吋,当这列波沿x轴正方向传播吋,当这列波沿兀轴负方向传播时,表示d质点的振动图像农示d质点的振动图像农示b质点的振动图像表示"质点的振动图像解析如果这列波沿兀轴正方向传播，d质点应向上运动，b质点应向下运动，振动图像表示的是a质点的振动图像；如果这列波沿兀轴负方向传播，d质点应向下运动，b质点应向上运动，振动图像表示的是b质点的振动图像.答案AD三、波动问题的多解性波动问题出现多解
7、性的原因：(1)空间周期性：波在均匀介质中传播时，传播的距离心=说+也(程=0,1,2),式中z为波长，也表示传播距离中除去波长的整数倍部分后余下的那段距离.(2)时间周期性：波在均匀介质屮传播的时间Ar=/?T+ro(«=OJ,2……),式屮T表示波的周期，表示总吋间中除去周期的整数倍部分后余下的那段吋间.(3)传播方向的双向性：我们解决的都是仅限于波在一条直线上传播的情况，即有沿x轴止方向或负方向传播的可能.(4)介质中质点间距离与波长的关系的不确定性：己知两质点平衡位置间的距离及某一时刻它们所在的位置，由于波的空间周期性，则两质点存在着多种可能波形.做这类
8、题目时，可根据题意，在两
