人教版选修34 第十二章 机械波 章末总结 学案.docx

章末总结一、对波的图象的理解从波的图象中可以看出：(1)波长；(2)振幅a；(3)该时刻各质点偏离平衡位置的位移情况；(4)如果波的传播方向已知，可判断各质点在该时刻的振动方向以及下一时刻的波形；(5)如果波的传播速度大小已知，可利用图象所得的相关信息进一步求得各质点振动的周期和频率：t，f.例1一列沿x轴传播的简谐横波，波速为10 m/s，在t0时刻的波形图线如图1所示，此时x1.0 m处的质点正在向y轴负方向运动，则()图1a此波一定沿x轴正方向传播bx1.0 m处的质点做简谐运动的周期为0.20 sct0时刻x1.5 m处的质点具有最大速度d再经1.0 s，x1.5 m处的质点通过的路程为10 m答案b解析此时x1.0 m处的质点正在向y轴负方向运动，知该波向x轴负方向传播故a错误；在波的传播方向上，各点的周期是相等的，由题图知波长是2.0 m，则：t s0.20 s故b正确；t0时刻x1.5 m处的质点处在负方向的最大位移处，所以速度是0.故c错误；再经1.0 s，经历了n5个周期，质点在一个周期内的路程等于4个振幅，x1.5 m处的质点通过的路程为s54a200.02 m0.4 m故d错误针对训练1图2一列简谐横波沿x轴传播，t0时的波形如图2所示，质点a与质点b相距1 m，a质点正沿y轴正方向运动；t0.02 s时，质点a第一次到达正向最大位移处，由此可知()a此波的传播速度为25 m/sb此波沿x轴正方向传播c从t0时起，经过0.04 s，质点a沿波传播方向迁移了1 mdt0.04 s时，质点b处在平衡位置，速度沿y轴负方向答案a解析由题可知波长2 m，周期t0.08 s，则v25 m/s，a对；由a点向上运动知此波沿x轴负方向传播，b错；质点不随波迁移，c错；t0时质点b向下运动，从t0到t0.04 s经过了半个周期，质点b回到平衡位置沿y轴正方向运动，d错二、波的图象与振动图象的区别和联系波动图象与振动图象相结合是机械振动与机械波相结合的最重要的一类题型解题时要明确两个对应关系：一是波动图象所对应的时刻是振动图象横轴上的哪个时刻，二是振动图象所对应的质点是波动图象上哪个质点例2(多选)图3甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，p是平衡位置为x1 m处的质点，q是平衡位置为x4 m处的质点，图乙为质点q的振动图象，则下列说法正确的是()图3a该波的周期是0.10 sb该波的传播速度为40 m/sc该波沿x轴的负方向传播d从t0.10 s到t0.25 s，质点p通过的路程为30 cm答案bc解析由题图乙知该波的周期是0.20 s，故a错误由题图甲知波长8 m，则波速为：v m/s40 m/s，故b正确t0.10 s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t0.10 s到t0.25 s经过的时间为t0.15 st，由于t0.10 s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3a30 cm，故d错误针对训练2(多选)如图4甲所示为一列横波在t0时的波动图象，图乙为该波中x2 m处质点p的振动图象下列说法正确的是()图4a波速为4 m/sb波沿x轴负方向传播c再过0.5 s，质点p的动能最大d再过2.5 s，质点p振动的路程为1.8 cm答案ac解析由题图知4 m，t1 s，根据v4 m/s可知a正确；根据“上下坡法”，质点p向上运动，且处于下坡，所以该波是沿x轴正方向传播的，b错误；再过0.5 s，质点p又回到平衡位置，所以动能最大，c正确；再过2.5 s，质点p振动的路程s0.8 cm2 cm，d错误三、波动问题的多解性波在传播过程中，由于空间周期性、时间周期性和传播方向的双向性而引起多解，解决这类问题要注意下列情况：(1)波的空间周期性：在波的传播方向上，相距为波长整数倍的质点的振动情况相同(2)波的时间周期性：由波的传播特性可知，经过整数倍个周期，波的图象相同(3)波的传播方向的双向性：若根据题中条件无法确定波的传播方向，在解题时要注意考虑波的传播方向可以有两个方向例3图5一列简谐横波t1时刻的波形如图5中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知tt2t10.5 s问：(1)这列波的传播速度是多少？(2)若波向左传播，且3tt4t，波速是多大？(3)若波速等于68 m/s，则波向哪个方向传播？答案(1)若波向右传播，v右(16n4) m/s(n0,1，2)；若波向左传播，v左(16n12) m/s(n0,1,2)(2)60 m/s(3)向右解析(1)有两组解：若波向右传播，传播距离s(n)，故v右 m/s(16n4) m/s(n0,1,2)；若波向左传播，传播距离s(n)，故v左 m/s(16n12) m/s(n0,1,2)(2)因波向左传播，且3tt4t，则必有3s4，故n3，v左(16n12) m/s60 m/s.(3)因波速v68 m/s，所以svt680.5 m34 m(4)，故波向右传播针对训练3如图6所示实线是一列简谐横波在t10时刻的波形，虚线是这列波在t20.5 s时刻的波形，这列波的周期t符合：3tt2t14t，问：图6(1)若波向右传播，波速多大？(2)若波向左传播，波速多大？(3)若波速大小为74 m/s，波速方向如何？答案(1)54 m/s(2)58 m/s(3)波向左传播解析(1)由题目中波形图知8 m，波向右传播时，传播距离x满足xk(k0,1,2,3)则传播时间满足tktt(k0,1,2,3)由于3tt2t14t，因此k取3故t3tt，波速v，解得v54 m/s.(2)波向左传播时，