高二物理机械波图像描述.ppt

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1、机械波图像描述习题课课前热身能力·思维·方法延伸·拓展要点·疑点·考点1.横波的传播方向与质点振动方向的关系.已知波的传播方向，判断某一质点的振动方向，或反过来由某一质点振动方向判断波的传播方向，方法互逆，主要有两种：要点·疑点·考点(1)波形平移法：将原波形(图7-4-1中实线)沿波的传播方向平移/4(图7-4-1中虚线)，则某一质点的运动方向就由实线上的位置指向虚线上对应位置的方向，图中A、B、C各点运动方向如图所示:图7-4-1要点·疑点·考点(2)“上下坡法”：沿着波的传播方向走波形状“山路”，从“谷”到“峰”的上坡阶段上各点都是向下运动的，从“峰”到“谷”

2、的下坡阶段上各点都是向上运动的，即“上坡下，下坡上”，图中A、B点即为“下坡上”；C点为“上坡下”.其中方法(1)有助理解，方法(2)简捷.要点·疑点·考点2.已知波速v和某一时刻波形，画出再经△t时间的波形图，方法有二：(1)平移法：先算出经△t时间波传播的距离△x=v·△t，再把波形沿波的传播方向平移△x即可.因为波动图像的重复性，若已知波长，则波形平移n时波形不变，当△x=n+x时，可采取去整(n留0(x)的方法，只需平移x即可.要点·疑点·考点(2)特殊点方法：在波形上找两特殊点，如过平衡位置的点和与它们相邻的峰(谷)点，先确定这两点的振动方向，再

3、将Δt换算为nT+xT，其中n为正整数，T为周期，x为真分数.由于经nT波形不变，所以也采取去整(nT)留0(xT)的方法，分别做出两特殊点经xT后的位置，然后按正弦规律画出新波形.要点·疑点·考点3.已知振幅A和周期T，求振动质点在△t时间内的路程和位移求振动质点△t时间内的路程和位移，由于牵涉质点的初始状态，需用正弦函数，较复杂；但△t若为半周期T/2的整数倍则很容易.在半周期内质点的路程为2A，若△t=n·T/2，n=1,2,3……则路程s=2A·n，当质点的初始位移(相对平衡位置)为x0时，经T/2的奇数倍时位移为-x0，经T/2的偶数倍时位移仍为x0.要点·

4、疑点·考点4.波动问题中的多解性主要考虑：(1)波的空间上周期性，即沿波的传播方向相距为波长整数倍的多个质点的振动情况完全相同.(2)波的时间上周期性，即波在传播过程中，经过整数倍周期时，其波形图线相同.(3)波的传播方向的双向性，同样两个时刻的波形，向左和向右传播所平移的距离是不同的，如图7-4-1中的两个时刻波形，若向左传播，则这段时间内波形平移(1/4+n)个波长；若向左传播则这段时间传播(3/4+n)个波长.课前热身1.一列横波沿水平方向传播，某一时刻的波形如图7-4-2所示，则图中a、b、c、d四点在此时刻具有相同运动方向的是(A)①a和c②a和d③b和c④

5、b和dA.②③B.②④C.①④D.③④图7-4-2课前热身2.如图7-4-3实线表示t1时刻波形曲线，虚线为t2=t1+0.5s时刻的波形曲线，则波传播的速度可能为(D)A.2m/sB.4m/sC.8m/sD.12m/s图7-4-3课前热身3.关于振动图像和波的图像以下正确的是(B)①波的图像反映出各个质点在同一时刻的位移②通过波的图像可以找出任一质点、任一时刻的位移③振动图像的横轴是时间轴④y轴都表示质点离开平衡位置的位移A.①②④B.①③④C.②③④D.①②③课前热身4.如图7-4-4为一列横波某时刻的波的图像，已知波向右传播，则下列叙述正确的是(C)图7-4-4

6、课前热身①经过半个周期，C点将运动到E点处②M点和P点的振动情况完全相同③A点比F点先达到最低位置④B、D两点的振动步调相反A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④能力·思维·方法【例1】如图7-4-5为一简谐横波的波形图，已知B质点先于A质点0.08s到达波峰，由此可知波的传播方向是，波的传播速度为.图7-4-5能力·思维·方法【解析】(1)由图7-4-5，B质点此刻在波谷位置，下一时刻质点B将向上振动，则A质点此刻只有向下运动才会有B质点先于A质点到波峰位置.A质点向下运动，则A质点处于波形图“上坡”位置上，要“上坡”，只能是从右向左，所以波的传播方向是从右向左.

7、(2)A、B质点相距/4，所以A、B两质点振动时间相差△t=T/4，即△t=T/4=0.08s,T=0.32s，=8m，由波速公式v=/t，得v=8/0.32=25(m/s).能力·思维·方法【解题回顾】从波的图像上分析出各个质点的振动过程并加以比较这是分析振动和波的综合问题的基本方法.能力·思维·方法【例2】图7-4-6是一列简谐横波在t=0时的波动图像.波的传播速度为2m/s，则从t=0到t1=2.5s的时间内，质点M通过的路程是m，位移是m.图7-4-6能力·思维·方法【解析】由波的图像，可直接读出波长为0.4m，振幅为5cm.由波的传播