优化方案高考物理总复习(大纲版)：第7章第二节(共35张ppt).pptVIP

第二节机械波和形成和传播波的图象 第二节机械波和形成和传播波的图象 基础知识梳理 课堂互动讲练 经典题型探究 知能优化演练 基础知识梳理 一 机械波1 机械波的形成条件 1 有发生机械振动的 2 有传播 如空气 水等 2 传播特点 1 传播振动形式 传递 传递信息 2 质点不随波迁移 3 机械波的分类 垂直 波源 介质 能量 二 描述机械波的物理量1 波长 在波动中振动相位总是 的两个相邻质点间的距离 用 表示 2 频率f 在波动中 介质中各质点的振动频率都是相同的 都等于 的振动频率 3 波速v 波长 和频率f 周期T的关系机械波的速度大小由 决定 与机械波的频率无关 相同 波源 介质 三 波的图象1 图象 在平面直角坐标系中 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 简谐波的图象是正弦 或余弦 曲线 2 物理意义 某一时刻介质中各质点相对 的位移 平衡位置 位移 平衡 位置 课堂互动讲练 一 机械波的传播问题1 质点振动方向与波传播方向的互判 2 由t时刻波形图画t t时刻的波形图 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 3 已知波的传播情况确定某点振动情况 1 根据该点到波源的距离x和波速v可以计算该点开始振动的时间t 2 将该点振动的时间和周期相联系 采用 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 特别提醒 1 由于波传播时间的周期性 波传播一个周期波形不变 2 由于波传播空间的周期性 波传播一个波长的距离波形也不变 3 解题时可先画出波形图 再利用波的传播特性分析求解 1 2010年高考上海卷 如图7 2 1 一列简谐横波沿x轴正方向传播 实线和虚线分别表示t1 0和t2 0 5s T 0 5s 时的波形 能正确反映t3 7 5s时波形的是图 图7 2 1 图7 2 2 二 振动图象与波动图象的比较波的振动图象与波动图象虽然形状相同 但所研究的对象 意义 特点等有所不同 所以 要掌握两者的区别及在某些情况下两者的相互转换 2 一列沿着x轴正方向传播的横波 在t 0时刻的波形如图7 2 3甲所示 图甲中某质点的振动图象如图乙所示 质点N的振幅是 m 振动周期为 s 图乙表示质点 从质点K L M N中选填 的振动图象 该波的波速为 m s 图7 2 3 解析 从甲 乙图可看出波长 2 0m 周期T 4s 振幅A 0 8m 乙图中显示t 0时刻该质点处于平衡位置向上振动 甲图波形图中 波向x轴正方向传播 则L质点正在平衡位置向上振动 波速v T 0 5m s 答案 0 84L0 5 三 波的多解性问题造成波动问题多解的主要因素有 1 周期性 1 时间周期性 时间间隔 t与周期T的关系不明确 2 空间周期性 波传播距离 x与波长 的关系不明确 2 双向性 1 传播方向双向性 波的传播方向不确定 2 振动方向双向性 质点振动方向不确定 3 波形的隐含性形成多值解在波动问题中 往往只给出完整波形的一部分 或给出几个特殊点 而其余信息均处于隐含状态 这样 波形就有多种情况 形成相关波动问题的多值解 特别提醒 1 计算波速既可应用v f或v 2 波动多解问题一般先考虑波传播的 双向性 再考虑 周期性 3 2010年高考重庆理综改编题 一列简谐波在两时刻的波形如图7 2 4中实线和虚线所示 由图可确定这列波的 图7 2 4 A 传播方向B 波速C 波长D 频率解析 选C 由图象可知波长 4m 根据题设条件无法判断传播方向 频率 因而也无法计算波速 只有C选项正确 经典题型探究 图7 2 5 思路点拨 振动周期由图象可直接得出 经过 t时间后A B两质点的振动情况需要根据波的传播规律及波的周期性来判断 答案 4正10 2009年高考福建理综卷 图7 2 6甲为一列简谐横波在t 0 10s时刻的波形图 P是平衡位置为x 1m处的质点 Q是平衡位置为x 4m处的质点 图乙为质点Q的振动图象 则 图7 2 6 A t 0 15s时 质点Q的加速度达到正向最大B t 0 15s时 质点P的运动方向沿y轴负方向C 从t 0 10s到t 0 25s 该波沿x轴正方向传播了6mD 从t 0 10s到t 0 25s 质点P通过的路程为30cm 解析 由质点Q的振动图象可知 t 0 15s时 Q正处于最低点 加速度达到正向最大 选项A对 t 0 10s时 Q正处于平衡位置向下运动 故波是向左传播的 所以t 0 15s时 质点P运动方向沿y轴负方向 选项B对 由图象可知 波长 8m 周期T 0 2s 所以波 答案 AB 波的多解性 2010年高考四川卷改编题 一列简谐横波沿直线由A向B传播 A B相距0 45m 如图7 2 7是A处质点的振动图象 当A处质点运动到波峰位置时 B处质点刚好到达平衡位置 这列波的波速可能是 题型三 图7 2 7 A 4 5m sB 3 0m sC 1 5m sD 0 7m s 思路点拨 1 B点通过平衡位置的速度方向未知 形成多解 2 AB间的距离与波长 的关系不确定形成多解 解析 1 B点向y轴正方向运动时 由题意可知A B的波形如图7 2 8所示 只画一个波长内的情况 因此可得 AB 0 45m n 图7 2 8 2 B点向y轴负方向运动时 A B间最简波形如图7 2 9所示 图7 2 9 答案 AC 变式训练一列横波在某时刻的波形图如图7 2 10图7 2 10