【夺冠之路】2012高三物理一轮复习 第11章3机械波波的图象课件 新人教版（安徽专用）.ppt

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1、3机械波波的图象机械振动机械波光第十一章1.波的传播方向和质点振动方向的关系(2010安徽)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图1132所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是()A．v变小，a变大B．v变小，a变小C．v变大，a变大D．v变大，a变小图11-3-2解析：由图可知，波沿x轴正方向传播，P质点在该时刻的运动方向沿y轴正方向，向平衡位置靠近，做加速度减小的加速运动，v变大，a变小，D正确．点评：已知某时刻的波形、波的传播方向，可以判断介质质点的振动方向；反之，已知波形上某个(或某些)质点的振动方

2、向，也可以判断波的传播方向．波在介质中传播可以沿各个方向．但在波的图象问题中传播方向就只限在x轴正方向或x轴负方向．一列横波在某时刻的波形图如图11-3-3所示.若质点a此时向上运动，则波向方向传播，若波向左传播，则此时振动方向向下的质点有.图11-3-3-xb和c2.由t时刻的波形图(或图象)确定t+Δt时刻的波形图(或图象)某一简谐波在t=0时刻的波形图如图11-3-4中的实线所示.若波向右传播，画出T/4后和T/4前两个时刻的波的图象.图11-3-4解析：确定波的图象变化的情况有两种方法：一是描点作图法，二是图象平移作图法.我们可以用描点作图法画出上题中简谐波在T/

3、4后和T/4前两个时刻的波的图象.下面我们用第二种方法来作图.由图11-3-4我们可以知道，在质点振动的一个周期内，波向前传播一个波长的距离，即传播的距离x=12m，因此在T/4内，波向前传播了Δx=3m.根据波的传播过程和传播实质，若波向右传播，把波的原有波形向左移动3m的距离，就得到了T/4前时刻的波的图象，如图甲中虚线所示，同理可得，将原有波形向右移动3m的距离，可得T/4后时刻的图象，如图乙中虚线所示.若波向左传播，同样道理可以画出从t=0时刻开始的T/4后和T/4前两个时刻的波的图象.点评：对于波的图象和振动图象相结合的问题，首先从两个图象中获取必需的信息，例如

4、波的周期，波长以及质点的振幅等．然后根据波的知识和振动的知识进行分析解决问题．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ.若在x=0处质点的振动图象如图11-3-5所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为()图11-3-5从振动图象上可以看出x=0处的质点在t=T/2时刻处于平衡位置，且正在向下振动，四个选项中只有A图符合要求.3.波的多解问题如图11-3-6，一简谐横波在x轴上传播，轴上a、b两点相距12m.t=0时，a点为波峰，b点为波谷；t=0.5s时，a点为波谷，b点为波峰.则下列判断中正确的是()A.波一定沿x轴正方向传播B.波长可能是8mC.周期可能是0

5、.5sD.波速一定是24m/s图11-3-6依题意，两时刻两质点的波峰与波谷位置对调，表明两质点的振动可能刚好相差半个周期，或者两质点间的距离相差半个波长.考虑到波的传播具有空间上的周期性，应有：再考虑到波源振动具有时间上的周期性，又有：则可见，波的传播方向是无法确定的，不应选A；当k=1时，λ=8m，B正确；当T=0.5s时，应有不是整数，所以C错；当v=24m/s，应有k=n，有可能但不确定，不应选D，故选B.点评：在解决波的多解问题时，根据引起多解的几种情况进行讨论．若波的传播方向未知，应分别对不同的传播方向进行求解；对于波的传播距离不明确时，要考虑波的空间周期性；

6、对于质点振动的时间不明确时，应考虑时间的周期性．在均匀介质中有一个振源S，它以50Hz的频率上下振动，该振动以40m/s的速度沿弹性绳向左、右两边传播.开始时刻S的速度方向向下，试画出在t=0.03s时刻的波形.【答案】如图所示易错题：一简谐波的波源在坐标原点O处，经过一段时间振动从O点向右传播20cm到Q点，如图1137所示，P点离O点的距离为30cm，试判断P质点开始振动的方向．图1137错解：由图知P点距Q点相差l，则波向前传播l就传到P点，所以画出如图甲所示的波形图．因为波源在原点，波沿x轴正方向传播，所以可判定，P点开始振动的方向是沿y轴正方向(即向上)．错解分

7、析：主要原因是把机械波的图象当成机械振动的图象看待，而波的形成是质点依次带动的结果，在波向前传播l的同时，前面的波形也变化了．正解：因为原图中的波形经历了半个周期的波形如图乙所示，在此波形基础上，向前延长半个波形即为P点开始振动时的波形图，因为波源在原点处，所以介质中的每个质点都被其左侧质点带动，所以P点在刚开始时的振动方向沿y轴负方向(即向下)从另外一个角度来看，原图中Q点开始振动时是向下的，因为所有质点开始振动时的情况均相同，所以P点开始振动的方向应是向下的．点评：本题中的错解混淆了振动图象与波的图象，那么这两个图象有什么