2011届物理一轮复习课件：12.5《机械振动 机械波 章末总结》

热点讲座12.振动和波动关系的应用热点解读“机械振动、机械波”这一章知识点不是很多,高考要求也比较低,但是高考每年必考,每卷一题,并且多是以基础题和中档题为主,注重学生能力的考查.高考在这一章出题最多的是:振动在介质中的传播波,横波和纵波,横波的图象,波长、频率和波速的关系,而且考纲对这几个考点的要求也是比较高的.这几个考点的内容是历年高考必考,其中命题率最高的知识点就是波的图象、频率、波长、振动与波动相结合的问题,所以下面谈谈这个考点中的热点题型.,章末总结,专题讲座专题一已知波的传播方向(或质点的振动方向)判断质点的振动方向(或波的传播方向)1.已知波的传播方向判断质点的振动方向【例1】一列波形图如图1所示,波沿x轴正方向传播,则P点和Q点的振动方向向哪？解法一,特殊点法：在质点P靠近波源一方附近(不超过)图象上找另一点P,若P在P上方,则P向上运动,若P在P下方,则P向下运动.(即“顺着波的传播方向,下山抬头,上山低头”).如图所示,所以P点向上振,Q点向下振.,图1,解法二,微平移法：做出经微小时间t(t10m/s,故B错误;t=0时刻,1.4m处质点加速度为零;各质点仅在平衡位置附近上下振动,并不随波迁移.答案A,2.一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距10.5m的a、b两处的质点振动图象如图7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,图7,解析由图知振幅A=10cm；=10.5,则不论n取任何非负整数都不可能得到8.4m,B不对;由图可以看出T=4s,v=,显然波速不可能是10.5m/s.由图象分析可知,经历时间可能为t=T.所以可能为7s.答案D,3.一列简谐横波沿x轴传播,周期为T.t=0时刻的波形如图8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,图8,解析a、b两质点的平衡位置间的距离为x=xb-xa=5.5m-2.5m=3m,从波的图象可知：=4m,所以x=.若x=且n=0,1,2,3时两质点的振动反相,故A项错.由x=3m处的质点在t=0时刻的速度方向可判断出波速方向为-x方向,可判断质点a、b的速度方向分别为+y、-y方向,可知B错,C对.若x=n且n=1,2,3时两个质点的振动同相,故D错.答案C,4.一列简谐横波在x轴上传播,某时刻的波形如图9所示,a、b、c为三个质元,a正向上运动.由此可知()A.该波沿x轴正方向传播B.c正向上运动C.该时刻以后,b比c先到达平衡位置D.该时刻以后,b比c先到达平衡位置最远处,图9,解析这是一个对机械波的基本概念的考查,由质点的振动方向可判定波的传播方向,由于a点此时刻向上振动,则a点所在的坡为下坡,所以A对；由波的传播方向可判定,b点此时向上振动,而c点此时正向下振动,所以C对.答案AC,阅卷现场阅卷手记本章基本知识考点包括机械振动、回复力、振幅、周期、频率、简谐运动、受迫振动、共振、机械波、波长、波速、横波、纵波、波的干涉和衍射等基本概念,以及单摆振动的周期规律、简谐运动的图象、简谐运动中的能量转化规律、波的图象、波长和频率与波速之间的关系等规律.涉及到的基本方法有：利用图象法对物体做简谐运动的运动规律及振动在介媒中的传播过程进行描述与研究；对物理过程进行理想化处理形成物理模型的方法等.,本章中的常见的错误主要有：对于诸如机械振动、简谐运动、受迫振动、共振、阻尼振动、等幅振动等众多的有关振动的概念不能深刻的理解,从而造成混淆；不能从本质上把握振动图象和波的图象的区别和联系,或者忽略了图象中坐标轴所表示的物理意义造成将两个图象相混淆;对波的形成过程理解不够深刻,导致对于波在传播过程中时间和空间的周期性不能真正的理解和把握；对干涉和衍射现象不能准确地把握相关的知识内容,抓不住现象的主要特征、产生的条件混淆不清.,易错点实例分析34.因不明确机械振动与机械波之间的联系和区别而出错【试题回放】一列简谐横波沿x轴正方向传播,图2甲是波传播到x=5m的M点时的波形图,图乙是质点N(x=3m)从此时刻开始计时的振动图象,Q是位于x=10m处的质点,则:(1)Q点开始振动时,振动方向如何？(2)经过多长时间,Q点第一次到达波峰？,图2,【错解分析】导致产生错解的主要原因有:不清楚波的实质,不清楚由于“带动作用”介质中每个质点的起振方向都与波源起振方向相同;忽略波形会随着时间的变化而变化,直接将图甲所示给出的波形延伸,画出如图所示的波形图,得出从图甲时刻到Q点第一次出现波峰的时间为5T/4=5s的错误结论.,【正确答案】(1)在图甲所示的时刻,处于波前的质点M振动方向向下,故Q点开始振动时,振动方向也向下.(2)由图甲可以看出波长=4m,由图乙可以看出周期T=4s,所以波速v=1m/s.由图甲还可以看出,最前面的波峰距Q点的距离x=8m,故最前面的波峰传播到Q点也就是Q点第一次出现波峰的时间为t=s=8s.,机械振动在介质中的传播形成机械波,单个质点的机械振动和整列机械波的传播规律既关系密切又有质