波动图象专题课件.ppt

波动图象 专题复习 砀山中学物理组 袁茵2012年3月23日 2012年安徽卷考试说明 横波的图象 正弦波 波速 波长和频率 周期 之间的关系 波动图象 专题复习 一 横波的图象1 图象在平面直角坐标中 用横坐标表示介质中各质点的 用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的 连接各位移矢量的末端 得出的曲线即为波的图象 简谐波的图象是 或余弦 曲线 2 物理意义 某一时刻介质中 相对平衡位置的位移 平衡位置 位移 正弦 各质点 3 由波的图象可获取的信息 波长 振幅 该时刻各质点的位移 该时刻各质点的加速度方向 若知道波的传播方向 可知该时刻各质点的运动方向 若知道某时刻某质点的运动方向 可判断波的传播方向 二 机械波的传播问题 题型一 已知某质点的振动情况判定波动情况 例1 09北京17 一简谐机械波沿x轴正方向传播 周期为T 波长为 若在x 0处质点的振动图象如图所示 则该波在t T 2时刻的波形曲线为 A 带动思想 微 平移法 练习1 2011全国一21 一列简谐横波沿x轴传播 波长为1 2m 振幅为A 当坐标为x 0处质元的位移为且向y轴负方向运动时 坐标为x 0 4m处质元的位移为 当坐标为x 0 2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时 x 0 4m处质元的位移和运动方向分别为 A 沿y轴正方向B 沿y轴负方向C 沿y轴正方向D 沿y轴负方向 C v 练习2 08全国 16 一列简谐横波沿x轴传播 周期为T t 0时刻的波形如图所示 此时平衡位置位于x 3m处的质点正在向上运动 若a b两质点平衡位置的坐标分别为xa 2 5m xb 5 5m 则 A 当a质点处在波峰时 b质点恰在波谷B t T 4时 a质点正在向y轴负方向运动C t 3T 4时 b质点正在向y轴负方向运动D 在某一时刻 a b两质点的位移和速度可能相同 C 例2 09四川19 图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波 实线为t 0时刻的波形图 虚线为t 0 6s时的波形图 波的周期T 0 6s 则 A 波的周期为2 4sB 在t 0 9s时 P点沿y轴正方向运动C 经过0 4s P点经过的路程为4mD 在t 0 5s时 Q点到达波峰位置 D 题型二 已知波动情况判定质点振动情况 由图可知 舍整取零头 练习3 2010 全国卷 15一简谐横波以4m s的波速沿x轴正方向传播 已知t 0时的波形如图所示 则 A 波的周期为1sB x 0处的质点在t 0时向y轴负向运动C x 0处的质点在t s时速度为0 D x 0处的质点在t s时速度值最大 AB 由图象可获得信息 练习4 如图为一列简谐横波在t时刻的波形图 箭头方向表示波的传播方向 该列波的波速大小为v 波长 4L a b c d是介质中4个质量相等的振动质元 由此可知 A 在t时刻 4个质元中动能最小的为cB 在时刻 4个质元中动能最大的为d C 从t时刻起 质元a将比b先到大其平衡位置D 从t时刻起到 时刻止 4个质元通过的路程 都是L B 方法归纳 1 根据该点到波源的距离 和波速 可以计算该点开始振动的时间 2 将该点振动的时间和周期相联系 采取 舍整取零头 的办法结合起振方向可确定该点相对平衡位置的位移 进而确定加速度 速度等 题型三 由时刻的波形确定时刻的波形 例3 09 山东物理 37 1 图1为一简谐波在t 0时刻的波形图 介质中的质点P做简谐运动的表达式为y 4sin5 求该波的速度 并指出t 0 3s时的波形图 至少画出一个波长 方法归纳 1 波向右传播的时间和向左传播的时间波形相同 2 若 可以采取 舍整取零头 的办法 练习5 11年四川16 如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t 0时的波形图 当Q点在t 0时的振动状态传到P点时 则 A 1cm x 3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动B Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向C Q处的质点此时正在波峰位置D Q处的质点此时运动到p处 B 练习6 07全国一15 一列简谐横波沿x轴负方向传播 波速v 4m s 已知坐标原点 x 0 处质点的振动图象如图a所示 在下列4幅图中能够正确表示t 0 15s时波形的图是 A 练习7 07天津理综21 如图所示 实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t 0时刻的波形图 虚线是这列波在t 0 2s时刻的波形图 已知该波的波速是0 8m s 则下列说法正确的是 A 这列波的波长是14cmB 这列波的周期是0 125sC 这列波可能是沿x轴正方向传播的D t 0时 x 4cm处的质点速度沿y轴负方向 D 三 振动图像与波动图像的比较 例4 11重庆17 介质中坐标原点0处的波源在t 0时刻开始振动 产生的简谐波沿x轴正向传播 t0时刻传到L处 波形如题17图所示 下列能描述x0处质点振动的图象是 c 练习8 2010 北京 17 一列横波沿x轴正向传播 a b c d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置 某时刻的波形如图1所示 此后 若经过 周期开始计时 则图2描述的是 A a处质点的振动图象B b处质点的振动图象C c处质点的振动图象D d处质点的振动图象 B 练习9 2009年全国卷 20 一列简谐横波在某一时刻的波形图如图l所示 图中P Q两质点的横坐标分别为x 1 5m和x 4 5m P点的振动图像如图2所示 在下列四幅图中 Q点的振动图象可能是 BC 练习10 07四川理综20 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图 图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象 从该时刻起 A 经过0 35s时 质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B 经过0 25s时 质点Q的加速度大于质点P的加速度C 经过0 15s 波沿x轴的正方向传播了3mD 经过0 1s时 质点Q的运动方向沿y轴正方向 AC 练习11 07全国卷 15 一列简谐横波沿x轴负方向传播 波速v 4m s 已知坐标原点 x 0 处质点的振动图象如下图所示 在下列四幅图中能够正确表示t 0 15s时波形图是 A 例5 2010 福建 15一列简谐横波在t 0时刻的波形如图中的实线所示 t 0 02s时刻的波形如图中虚线所示 若该波的周期T大于0 02s 则该波的传播速度可能是 A 2m sB 3m sC 4m sD 5m s B 四 波的多解问题的讨论 题型一 波传播的双向性形成多解 练习12 08四川理综19 一列简谐横波沿直线传播 该直线上的a b两点相距4 42m 图中实 虚两条曲线分别表示平衡位置在a b两点处质点的振动曲线 从图示可知 A 此列波的频率一定是10HzB 此列波的波长一定是0 1mC 此列波的传播速度可能是34m sD a点一定比b点距波源近 AC 题型二 波传播时间的周期性形成多解 例6 07全国卷 15 一列横波在x轴上传播 在x 0与x 1cm的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示 由此可以得出 A 波长一定是4cmB 波的周期一定是4sC 波的振幅一定是2cmD 波的传播速度一定是1cm s BC 练习13 08天津理综21 一列简谐横波沿直线由a向b传播 相距10 5m的a b两处的质点振动图象如图中a b所示 则 A 该波的振幅可能是20cmB 该波的波长可能是8 4mC 该波的波速可能是10 5m sD 该波由a传播到b可能历时7s D 题型三 波传播距离与波长的关系不确定形成多解 例7 2010四川 一列间谐横波沿直线