沪科版选修34 第二章 机械波 章末总结 课件（26张）.ppt

第2章 章末总结 内容索引 知识网络构建 重点题型探究 当堂达标检测 知识网络构建 条件 1 2 特点 传播的是 信息 质点并不随波迁移 运动形式 机械波 产生 横波 质点的振动方向与波的传播方向 纵波 质点的振动方向与波的传播方向在 波源 介质 垂直 同一直线上 f 分类 波的图像 描述 可获取的信息与振动图像的区别 物理量 f v 关系 v 决定因素 f只由 决定 v由 决定 振源 介质 能量 条件 波源与观察者间有 运动现象 感受到的波的频率发生了变化 条件 障碍物或孔的尺寸比波长 或 现象 绕过障碍物或小孔传到阴影区 声波 闻其声不见其人 反射 波传播到分界面被反射回来 遵守 定律折射 波从一种介质进入另一种介质 遵守折射定律 条件 相同 步调一致的两列波现象 加强区域减弱区域相互间隔 相差不多 现象及应用 机械波 频率 反射 相对 小 干涉 衍射 多普勒效应 波特有的现象 重点题型探究 一 波的形成及传播规律 机械振动在介质中传播形成机械波 质点振动一个周期 波向前传播一个波长 因此波的传播具有时间 空间的周期性 故对机械波的形成与传播规律 应掌握以下几点 1 波源做简谐运动 在波的传播方向上的介质质点也跟随做同频率的简谐运动 各质点的振动频率都等于波源的振动频率 波源从平衡位置开始振动的方向 也就是介质中各质点起始振动的方向 2 离波源较远的质点是由于离波源较近的质点的带动而开始振动的 因而离波源较远的质点开始振动的时刻总是落后于离波源较近的质点 3 在一个周期t内 波源完成一次全振动 波在介质中传播的距离为一个波长 波传播的距离为多少个波长 则所用的时间为多少个周期 波传播的距离x 波速v 波源的振动时间 即波传播的时间 t 波长 周期t 频率f之间的关系为 x vt ft4 在同一均匀介质中 机械波匀速传播 波形沿波的传播方向平移 例1如图1所示 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时波形的图是 图1 解析 答案 解析由题图可知 0 5s t 2s t3 7 5s 3t 再由特殊点振动法可以确定d选项正确 二 波的图像与振动图像的区别与联系 由于波的图像与振动图像形状相似 很多同学在应用时容易混淆 因此面对波的图像和振动图像问题时要按如下步骤来分析 1 先看两轴 由两轴确定图像种类 2 读取直接信息 从振动图像上可直接读取周期和振幅 从波的图像上可直接读取波长和振幅 3 利用波速关系式 波长 波速 周期间一定满足v t f 例2 多选 图2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的振动图像 则下列说法正确的是a 该波的周期是0 10sb 该波的传播速度为40m sc 该波沿x轴的负方向传播d 从t 0 10s到t 0 25s 质点p通过的路程为30cm 图2 解析 答案 解析由题图乙知该波的周期是0 20s 故a错误 由题图甲知波长 8m 则波速为 v m s 40m s 故b正确 t 0 10s时 由题图乙知质点q正向下运动 根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播 故c正确 该波沿x轴负方向传播 此时p点正向上运动 从t 0 10s到t 0 25s经过的时间为 t 0 15s t 由于t 0 10s时刻质点p不在平衡位置或波峰 波谷处 所以质点p通过的路程不是3a 30cm 故d错误 三 波动问题的多解性 波动问题出现多解性的原因 1 空间周期性 波在均匀介质中传播时 传播的距离 x n x0 n n 式中 为波长 x0表示传播距离中除去波长的整数倍部分后余下的那段距离 2 时间周期性 波在均匀介质中传播的时间 t nt t0 n n 式中t表示波的周期 t0表示总时间中除去周期的整数倍部分后剩下的那段时间 3 传播方向的双向性 本章中我们解决的都是仅限于波在一条直线上传播的情况 即它有沿x正向或负向传播的可能 4 质点振动的双向性 质点虽在振动 但在只给出位置的情况下 质点振动有沿 y和 y两个方向的可能 答案见解析 解析由题图知 4m 若波向左传播 传播的距离的可能值为 x n 4n 3 m n 0 1 2 最小距离为 xmin 3m 此时n 0 例3如图3所示 实线是某时刻的波形图线 虚线是0 2s后的波形图线 1 若波向左传播 求它传播的距离及最小距离 解析 答案 图3 2 若波向右传播 求它的周期及最大周期 解析 答案 答案见解析 3 若波速为35m s 求波的传播方向 解析 答案 答案见解析 解析 x v t 35 0 2m 7m 3 m 所以波向左传播 当堂达标检测 1 多选 一列简谐横波正沿着x轴正方向传播 波在某一时刻的波形如图4所示 则此时刻a x 3m处质点正沿y轴正方向运动b x 6m处质点的速度为零c x 7m处质点的加速度方向沿y轴负方向d x 8m处质点的合外力为零 1 2 3 解析 答案 图4 4 解析由 带动法 可判定x 3m处质点正沿y轴正方向运动 a正确 x 6m处质点正好处于平衡位置 其速度最大 b错 x 7m处质点受合外力沿y轴负方向 其加速度方向沿y轴负方向 c正确 x 8m处质点正好位于最大位移处 所受合外力最大 d错 1 2 3 4 2 一列简谐横波沿直线由a向b传播 相距10 5m的a b两处的质点振动图像如图5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 解析 答案 图5 1 2 3 4 1 2 3 4 3 多选 一列简谐横波在t 0时刻的波形图如图6所示 介质中x 2m处的质点p沿y轴方向做简谐运动的表达式为y 10sin 5 t cm 关于这列简谐波 下列说法正确的是a 周期为4 0sb 振幅为20cmc 传播方向沿x轴正向d 传播速度为10m s 解析 答案 图6 1 2 3 4 解析由题意知 5 rad s 周期为 t 0 4s 由波的图像得 振幅a 10cm 波长 4m 故波速为v 10m s p点在t 0时振动方向为y正方向 波向x正方向传播 1 2 3 4 4 图7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 asin5 t 求该波的速度 并画出t 0 3s时的波形图 至少