【优化方案】高三物理专题复习攻略 第一部分专题一第四讲 机械振动　机械波课件 新人教版（重庆专用）.ppt

第四讲机械振动机械波 重点知识归纳 一 波动图象和振动图象的比较 特别提醒 由t时刻的振动图象画出t t时刻的振动图象时 只需将图象向下延续 t一段时间 但若由t时刻波形图画出t t时刻的波形图时 一般有两种方法 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 当 x 即 x n x时 可采取去整 n 留零 x 的方法 只需平移x即可 2 特殊点法 在波形上找特殊点 如过平衡位置的点或与它相邻的波峰和波谷等 判断出这些点经过 t后的位置 画出相应的正弦曲线或余弦曲线即可 二 质点的振动方向和波的传播方向的互判方法1 微平移法 2 上下坡 法 3 逆向描迹法 4 同侧法 特别提醒 横坐标的物理意义是两种图象最明显的区别 具体研究时要分清两坐标轴的单位和标度 三 波的多解问题原因分析1 波的空间周期性 2 波的时间周期性 3 波传播的双向性 4 介质中两质点间的距离与波长关系的不确定性 5 波的对称性 3 若两个波源振动总是反向的 在干涉区域内振动加强和减弱的位置就正好颠倒过来了 在稳定的干涉区域内 振动加强点始终加强 振动减弱点始终减弱 热点题型示例 1 简谐运动的两种模型 弹簧振子和单摆 2 简谐振动的规律 1 方向规律 始终存在两个方向相反的关系 a与x f与x 且a f的方向总是指向平衡位置 2 大小变化规律 物理量可划分为两个阵容 x a f ep 与 v p ek 在同一阵容内物理量大小变化的趋势总是相同 不同阵容间物理量大小变化的趋势总是相反 3 简谐振动的特点 1 对称性 位移大小 速度大小 加速度大小 运动时间关于平衡位置对称相等 2 守恒性 满足机械能守恒 振动中机械能的总量保持不变 3 周期性 呈正 余 弦规律变化 其周期与振幅无关 被称之为固有周期 10分 2011年温州模拟 如图4 1为一弹簧振子的振动图象 试完成以下要求 图4 1 1 写出该振子简谐运动的表达式 2 在第2s末到第3s末这段时间内弹簧振子的加速度 速度 动能和弹性势能各是怎样变化的 3 该振子在前100s的总位移是多少 路程是多少 2 由图可知 在t 2s时 振子恰好通过平衡位置 此时加速度为零 随着时间的延续 位移值不断加大 加速度的值也变大 速度值不断变小 动能不断减小 弹性势能逐渐增大 当t 3s时 加速度的值达到最大 速度等于零 动能等于零 弹性势能达到最大值 6分 3 振子经一周期位移为零 路程为5 4cm 20cm 前100s刚好经过了25个周期 所以前100s振子位移s 0 8分 振子路程s 20 25cm 500cm 5m 10分 强化训练1 2011年高考上海卷 两个相同的单摆静止于平衡位置 使摆球分别以水平初速v1 v2 v1 v2 在竖直平面内做小角度摆动 它们的频率与振幅分别为f1 f2和a1 a2 则 a f1 f2 a1 a2b f1a2d f1 f2 a1 a2解析 选c 单摆的频率由摆长决定 摆长相等 频率相等 所以a b错误 由机械能守恒 小球在平衡位置的速度越大 其振幅越大 所以c正确 d错误 两种图象的综合判断是高考考查的热点 处理此类问题一般要注意两点 1 首先要根据横坐标来区分 质点的振动图象和波的图象 2 由波的图象找出振动图象对应质点的位置 再由振动图象确定波的图象对应时刻质点的运动方向 对应时刻和对应质点是联系点 2011年高考重庆卷 介质中坐标原点o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 波形如图4 2所示 下列能描述x0处质点振动的图象是 图4 2 图4 3 解析 由波动图象可知t0时x0处质点正向下振动 下一时刻质点纵坐标将减小 排除b d选项 x0处质点开始振动时的振动方向向下 故选项a错误 选项c正确 答案 c 图4 4 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 2011年镇江模拟 如图4 5实线是某时刻的波形图象 虚线是经过0 2s时的波形图象 求 图4 5 1 波传播的可能距离 2 可能的周期 频率 3 可能的波速 4 若波速是35m s 求波的传播方向 5 若0 2s小于一个周期时 传播的距离 周期 频率 波速 解析 1 波的传播方向有两种可能 向左传播或向右传播 向左传播时 传播的距离为x n 3 4 4n 3 m n 0 1 2 向右传播时 传播的距离为x n 4 4n 1 m n 0 1 2 2 向左传播时 传播的时间为t nt 3t 4得 t 4t 4n 3 0 8 4n 3 n 0 1 2 向右传播时 传播的时间为t nt t 4得 t 4t 4n 1 0 8 4n 1 n 0 1 2 3 计算波速 有两种方法 v x t或v t向左传播时 v x t 4n 3 0 2 20n 15 m s 5 若0 2s小于一个周期 说明波在0 2s内传播的距离小于一个波长 则 向左传播时 传播的距离x 3 4 3m 传播的时间t 3t 4得 周期t 0 267s 波速v 15m s 向右传播时 传播的距离为 4 1m 传播的时间t t 4得 周期t 0 8s 波速v 5m s 答案 见解析 强化训练3 2010年高考福建卷 一列简谐横波在t 0时刻的波形如