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《届高考物理总复习（学习教学教案第1轮）福建专版教学教案：学习教学教案第6章学习教学教案第3课时振动图像和波动图像.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、机械振动机械波３振动图象和波动图象第六章一、简谐运动的图象简谐运动的图象是一条.这一图线直观地表示了做简谐运动的物体 的随时间按正弦(或余弦)的规律变化.在振动图象上还可以表示出和.正弦(或余弦)曲线位移振幅周期二、波的图象1.波的传播情况可以用图象表示.用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的，纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的，画出各个质点的x、y坐标，并把这些点连成曲线，就得到某一时刻的波的图象.平衡位置位移2.波形图象是正弦或余弦曲线的波叫做简谐波.简谐波是一种最基本、最简单的波，
2、其他的波可以看做是由若干简谐波的.合成振动图象及其应用如图6-3-1所示是某质点做简谐运动的振动图象，图6-3-1根据图象中的信息，回答下列问题：(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？(2)在1.5s和2.5s两个时刻后，质点向哪个方向运动？(3)质点在第2s时的位移是多少？在前4s内的路程是多少？由图象上的信息，结合质点的振动过程可作出以下回答：(1)质点离开平衡位置的最大距离就是x的最大值10cm;(2)在1.5s以后的时间内质点位移减少，因此是向平衡位置运动，在2.5s以后的时间内位移增大，
3、因此是背离平衡位置运动；(3)质点2s时在平衡位置，因此位移为零，质点在前4s内完成一个周期性运动，其路程10cm×4=40cm.要区分简谐运动的振幅、位移和路程概念，如果质点不是从平衡位置或最大位移处计时，经过T时间质点的位移大小不等于振幅.一单摆做小角度摆动，其振动图象如图6-3-2所示，以下说法正确的是()A.t1时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小B.t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小C.t3时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大D.t=时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大图6-3-2摆
4、球过最低点时速度达到最大，此时悬线的拉力F=mg+mv2/l，故也达到最大．因此只有答案D正确．波动图象及其应用在坐标原点O处有一波源S，它沿ｙ轴做频率为50Hｚ、振幅为2ｃｍ的简谐运动，形成的波可沿ｘ轴正、负方向传播，波速为20ｍ/ｓ.开始振动时S恰好通过O点沿ｙ轴正方向运动，图6-3-3求：(1)当S完成第一次全振动时，在图6-3-3中画出此刻的波形图；(2)如果波传到坐标为x1=2.7ｍ的M点时，还要经历多少时间波才能传到坐标为x2=-2.9ｍ的N点?波传到N点时质点M在什么位置?(1)当S完
5、成一次全振动后，在介质中会形成一个波长的完整波形，由于此处波是向着左右两个方向传播，根据波速和频率可以计算出波长为0.4m，且波源开始运动的方向向上,所以，波形图如图所示：(2)当波传播到x1=2.7ｍ的M点时,左边的波也传播了2.7m,距离N点还有0.2m,所以还需用时t=0.01s,由于周期等于0.02s,也就是还需要半个周期.由于波源最先的振动方向是向上运动,所以M点开始运动的方向也是向上,经过半个周期以后,M点经过平衡位置向下运动.波的传播是以波源为中心向四面八方传播的.图中的坐标原点O为波
6、源，则正、负半轴表示两个传播方向，此时两个方向的波形具有对称性，而不能视为同一个波形图.如图6-3-4所示是沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图，其波速为2m/s,由此可推出()A.下一时刻图中质点b的加速度将减小B.下一时刻图中质点c的速度将减小C.从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为4cm,位移为零D.若此波遇到另一列简谐横波，并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50Hz图6-3-4波的双向性和周期性多解问题一简谐横波在图6-3-5中x轴上传播，实线和虚线分别是t1和
7、t2时刻的波形图，已知t2-t1=1.0s.由图判断下列哪一个波速是不可能的()图6-3-5A.1m/sB.3m/sC.5m/sD.10m/s因为题中没有给出波的具体传播方向，故需分沿x轴正方向与沿x轴负方向两种情况讨论，同时因为题中没有明确t2-t1与周期T的关系，故还需考虑到波形在空间分布的周期性.解法一（波形平移法）：由图可知λ=4m,设波沿x轴正方向传播，则由波形平移法可知，由实线波形变成虚线波形，波形需移动Δx=,又v=,所以v=(4k+1)m/s(k=0,1,2,3,…),v可能为1m/
8、s、5m/s、9m/s、…再设波沿x轴负方向传播，则Δx′=,所以v′==(4k+3)m/s(k=0,1,2,3,…),v′可能为3m/s、7m/s、11m/s、…解法二（特殊点振动法）：选x=1m处的质点为研究对象，若波沿x轴正方向传播，则质点从正的最大位移处振动到平衡处经历时间Δt=kT+,所以,则v==(4k+1)m/s(k=0,1,2,…);若沿x轴负方向传播，则x=2m处的质点向下振动，质点从平衡位置振动到正的最大位移经历时间Δt′=kT+T,,v′==(4
