暑假衔接—物理—上海—高一升高二—波的图线

1、精锐教育学科教师辅导教案学员编号： 年 级：高一 课 时 数： 3学员姓名：YYY 辅导科目：物理 学科教师： XX授课类型T 机械波的产生与描述C波形图的应用T波的叠加与干涉星 级教学目标1、理解机械波产生的原因及条件2、能理解描述机械波的各物理量，并应用好波形图3、了解波叠加的原理，掌握波的干涉现象。授课日期及时段××年××月××日 ××：××××：××教学内容.课堂导入建议用时5分钟！以水波为例，把一石头投到静止的水面上，就会见到在石头落下处的水发生

2、振动。此处水的振动引起附近水面的振动，附近水面的振动又引起更远处水面的振动，这样水的振动就从石落处向外传播，形成水波。我们把水波、绳波、声波这些波动都叫做机械波，这一节我们就来学习机械波的知识。.同步讲解建议用时20分钟！一、要点提纲：机械波的产生1机械波：机械振动在介质中的传播就形成机械波 2机械波产生条件（1）波源：有机械振动的质点（2）介质：有弹性的连续介质传播机械振动3.机械波形成原因：介质中的质点受波源或邻近质点的驱动而做受迫振动。4.机械波的分类 （1）横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直，如绳波 （2）纵波：质点的振动方向与波的传播方向平行，如声波机械波的描述1、波长:在波动中

3、，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离，叫做波的波长。2、频率：波源质点振动的周期（或频率）就是波的周期（或频率）。几点说明：（1）波的周期（或频率）应由波源决定，与传播波的介质无关。（2）、同一种波在同一种介质中传播时周期（或频率）保持不变。3、波速：单位时间内振动所传播的距离叫做波速。即v=s/t几点说明：（1）波速的大小由介质的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度不同。（2）一列波在同一均匀介质中是匀速传播的，即s=vt.（3）波速和质点振动的速度有着完全不同的含义。前者在同种均匀介质中具有某一定值，后者的大小和方向都是随时间改变的。4、波长、周期（或频率）和波速的关系 v=

4、/T 波形图1、波形图横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置。 纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。波的图像：连接各位移矢量的末端而得出的一条直线2、图像的物理意义 波的图象表示介质中各质点在某一时刻(同一时刻)偏离平衡位置的位移的空间分布情况。在不同时刻质点振动 的位移不同，波形也随之改变，不同时刻的波形曲线是不同的。图2中虚线表示经过t时间后的波的形状和各质点的位移。二题型分类：题型一：机械波的基本概念例1.（）关于波长，下列说法正确的是（ ） A.波长等于一个周期内振动在介质中传播的距离 B.波长等于一个周期内振动质点通过的距离 C.两个振动情况完全相同的质点间的距离等于一个

5、波长D.同一时刻两个波峰间的距离等于一个波长答案：A例2.（）一列波由一种介质进入另一种介质中继续传播，则（ ） A.传播方向一定改变 B.其频率不变 C.如波速增大，频率也会增大 D.如波长变小，频率也会变小答案：B变式训练：关于机械波，下列说法中正确的是( ) A质点振动方向总是垂直于波的传播方向B、简谐波沿长绳传播时，绳上相距半个波长的两质点的振动位移总是相同C任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D在相隔一个周期的两个时刻，同一介质点的位移、速度和加速度总相同答案：D题型二：机械波图像基本问题例3. （）如图所示，一列机械波沿x轴传播，波速为16m/s，某时刻的图象如图，

6、由图象可知( )A这列波波长为16mB这列波传播8m需2s时间Cx=4m处质点的振幅为0Dx=6m处质点将向y轴正向运动突破口：容易出错的是C选项，注意区别振幅与位移答案：D例4. （）一列沿x方向传播的横波，其振幅为A，波长为，某一时刻波的图像如图所示。在该时刻，某一质点的坐标为(，0)，经过四分之一周期后，该质点的坐标为A(5/4)，0    B ，AC，A D(5/4)，A突破口：注意质点在各自的平衡位置上下振动，没有随波迁移答案：B.达标检测建议用时10分钟！（时间10分钟，共5道题，满分30分，填空每格3分、选择每题6分）1、 传播一列简谐波的介质中各点

7、具有相同的( )A步调 B振动周期C动能 D振幅答案：BD2. 一简谐横波沿 x 轴正方向传播，某时刻其波形如图所示 下列说法正确的是 A由波形图可知该波的波长B由波形图可知该波的周期C经1/4周期后质元P运动到Q点D经1/4周期后质元R的速度变为零答案：AD3、. 一个小石子扔向平静的湖水中，圆形波纹一圈圈向外传播，如果此时湖畔的树上有一片树叶落在水面上，则树叶( )A渐渐漂向湖心B渐渐漂向湖岸C在落下处上下振动D沿波纹做圆周运动答案：C4. 一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，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

8、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先到达离平衡位置最远处 答案：AC5、一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为60m/s，在t=0时波的图像如图所示，则 （ ）A此波频率为40Hz，此时质点b的速度为零B此波频率为40Hz，此时质点b的速度向着y轴负方向C此波频率为20Hz，此时质点a的速度向着y轴正方向D此波频率为20Hz，此时质点a的速度为零答案：C6、.关于机械波的概念下列说法正确的是( )A质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B波在传播过程中，介质中的质点的振动是受迫振动C如果振源停止振动，在媒质中传播的波动也立即停止D物体做机械振动，一定产生

9、机械波答案：B7、如图所示为沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点间距离相等，其中O为波源.设波源的振动周期为T，自波源通过平衡位置竖直向下振动时开始计时，经过T/4质点1开始起振，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法中正确的是( ) A介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚B图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间总是比质点7通过相同位置时落后T/4D只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，但如果质点1发生的是第100次振动，则

10、质点9发生的就是第98次振动.答案：ACD 本次测试得分_ < 喔达标啦！>【习题讲解操作建议】1. 对学生完成的习题一定要用红笔批改并给出分数。2. 对程度好的学生标出错误的题目，而对程度较差错误较多的学生只标出正确的题目，避免满篇红叉，打击学生的学习积极性。3. 对于错题，了解学生的做错的原因，并对知识进行适当的扩展和变式练习，避免就题论题。4. 讲解之后进行简单的总结，总结相关知识点及应该注意的问题。5. 让学生准备一个习题本，标明日期，收集错题，并自己总结错误的原因和注意事项，定时翻看错题本。.物理巴士夺取先机商人带两袋大蒜到某地，当地人没见过大蒜，极为喜爱，于是赠商人两袋

11、金子。另一商人听说，便带两袋大葱去，当地人觉得大葱更美味，金子不足表达感情，于是把两袋大蒜给了他。虽是故事，但生活往往如此，得先机者得金子，步后尘者就可能得大蒜！善于走自己的路，才可能走别人没走过的路。.知识结构建议用时5分钟！批注：部分知识点由学生填空完成，5分钟左右完成。： 一、振动图像与波形图的对比项目 振动图象 波的图象 图象 意义 一个质点做简谐振动时，质点位移随时间变化的曲线介质中某一时刻各个质点的位移所形成的图线坐 标 横轴 一个质点振动的时间 表示介质中各质点的平衡位置 纵轴 表示质点在各个时刻相对平衡位置的位移 同一时刻介质中各个质点对平衡位置的位移。 由图上能得到的量 任一

12、时刻质点的位移和运动趋势、振幅A、周期T、（频率f） 该时刻各质点的位移和运动趋势、波长、振幅A、波峰波谷位置 图线随时间变化的情况 图线随时间而延伸，但原有部分图形不变。 没波的传播方向作平移，不同时刻有不同开头的图形。（如上图：t1时刻为实线波形，t2时刻为虚线波形，平移x） 运动情况 一个质点作简谐振动，属非匀变速运动（s、v、a，均为变量） 波在介质中传播是匀直线运动x=v(t2-t1)=vt0介质中每个质点均作简谐振动。 二、常见题目类型：1、振动与波动的结合比较； 2、波的多解性问题； .典例精讲建议用时20分钟！题型一：振动与波动结合例1. （）如图所示，甲为某一波在t=1.0s

13、时的图象，乙为对应该波动的P质点的振动图象。（1）求该波速v=?（2）求再经过3.5s时P质点的路程s和位移。答案：（1）甲图得波长，乙图得周期T=1s所以波速（2）因为 所以路程求位移：由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时，P质点又回到图示位置，其位移为0。小试牛刀：一列简谐横波沿x轴负方向传播，图1是t = 1s时的波形图，图2是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线(两图用同同一时间起点)，则图2可能是图1中哪个质元的振动图线？（ ）Ax = 0处的质元； Bx = 1m处的质元；Cx = 2m处的质元； Dx = 3m处的质元。答案：A题型二：波的多解性例2：（）一列简谐波沿一直

14、线向左运动，当直线上某质点a向上运动到达最大位移时，a点右方相距0.15m的b点刚好向下运动到最大位移处，则这列波的波长可能是（ ） A0.6m B0.3m C0.2m D0.1m答案：BD解析：画出波形图如图所示s=(n1/2) =2s / (2n1)= 0.3 / (2n1)小试牛刀：（） 如图,一简谐横波在x轴上传播，轴上a、b两点相距12m。t 0时a点为波峰，b点为波谷；t 0.5s时，a点为波谷，b点为波峰。则下列判断中正确的是 （ ）A波一定沿x 轴正方向传播 B波长可能是 8 mC周期可能是 0.5 sD波速一定是 24 m/s答案：B解析：画出t=0波形图如图示（黑线） (n

15、+1/2)=12 画出t=0.5s时波形图如图示（蓝线） (k+1/2)T=0.5v=/ T=24×（2k+1） （2n+1） 例3. （）一列简谐波在x轴上传播，其波形图如图所示，其中实线，虚线分别表示t1=0，t2=0.05s时的波形，求这列波的波速若波速为280m/s,其传播方向如何?此时质点P从图中位置运动至波谷位置的最短时间是多少? 答案：（1）若波向右传播，则在t =t2+t1=0.05s内传播的距离s =(n+1/4)，n=0，1，2，。此时波速的通式为v右=s /t= (n+1/4)×8/0.05=(160n+40)m/s，n=0，1，2，。若波向左传播，则

16、t=0.05s内传播的距离s=(n+3/4)，n=0、1、2。此时波速通式为：v左=s /t= (160n+120)m/s，n=0，1，2。若波速v=280m/s，在t =0.05s内传播的距离为s =v·t=280×0.05=14(m)=7/4.由波形知，波再向左传s =7m，则P点第一次到达波谷位置t=7/280=2.5×10-2s小试牛刀：在一列横波的传播方向上有两点P和Q，两点间距离30m，它们的振动图象如图所示问：（1）若P点距波源近，波速多大？（2）若Q点距波源近，波速多大？答案：（1）P点距波源近，表明P点先于Q点振动由图可知，P点的振动状态传到Q点

17、需要时间：t=（0.4n+0.3）（2）若Q点距波源近，表明Q先于波源振动，如图可知，Q点的振动状态传到P点需要时间：t=（0.4n+0.1）.方法回顾建议用时5分钟！常见分析方法：波动问题中的多解性主要考虑： (1)波的空间上周期性，即沿波的传播方向相距为波长整数倍的多个质点的振动情况完全相同. (2)波的时间上周期性，即波在传播过程中，经过整数倍周期时，其波形图线相同. (3)波的传播方向的双向性，同样两个时刻的波形，向左和向右传播所平移的距离是不同的，如例4中的两个时刻波形，若向左传播，则这段时间内波形平移(1/4+n)个波长；若向左传播则这段时间传播(3/4+n)个波长. .魔法小测建

18、议用时10分钟！（10分钟小测试，共8题，每题4分，满分32分）1. 图1所示为一列简谐横波在t20秒时的波形图，图2是这列波中P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是 （ ）A. v25cm/s，向左传播 B. v50cm/s，向左传播C. v25cm/s，向右传播 D. v50cm/s，向右传播答案：B2.横波如图所示，t1时刻波形为图中实线所示；t2时刻波形如图中虚线所示已知t=t2-t1=0.5s，且3Tt2-t14T，问：（1）如果波向右传播，波速多大？（2）如果波向左传播，波速多大？答案：（1）波向右传播：10m/s；（2）波向左传播：30m/s3. 图1中，波源S从平衡位置

19、y=0开始振动，运动方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期T=0.01s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v=80m/s经过一段时间后，P、Q两点开始振动,已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图2的振动图象中，能正确描述P、Q两点振动情况的是（ ） 答案：AD4、如图是一列简谐波在某一时刻的图像。质点P在此时刻的速度为v。若已知经过0.2s质点P的速度仍为v(大小和方向均相同)，再经过0.2s，质点P的速度大小为v，但方向反向。由此可知这列波是沿x轴_方向传播的，波速大小为_m/s(已知周期大于0.2s)。答案：正：0.85.如图所示，是一

20、列沿x轴正向传播的简谐横波在t时刻的图象，已知x轴上3cm处的质点P在t=tt=0.35s内通过的路程为14cm，则A. 波速为40cms B. 波速为60cm/sC. 在t内波的传播距离为14cmD. 在t时刻P点的振动方向为y轴负方向答案：B6. A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过tTA时间(TA为波A的周期)，两波再次出现如图波形，则两波的波速之比vA：vB可能是 （ ） (A) 1：3 (B) 1：2 (C) 2：1 (D) 3：1 答案：ACD【习题讲解操作建议】1. 对学生完成的习题一定要用红笔批改并给出分数。2. 对程度好的学生标出错误的题目，而对程度较差错误较多的学生只标

21、出正确的题目，避免满篇红叉，打击学生的学习积极性。3. 对于错题，了解学生的做错的原因，并对知识进行适当的扩展和变式练习，避免就题论题。4. 讲解之后进行简单的总结，总结相关知识点及应该注意的问题。5. 让学生准备一个习题本，标明日期，收集错题，并自己总结错误的原因和注意事项，定时翻看错题本。.物理巴士多普勒效应由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波（通常是红外线），波被运动的汽车反射回来时，接收到的频率发生变化，由此可指示汽车的速度。.课堂导入池塘中两水波相遇时，会发生什么现象呢？.同步讲解建议用时20分钟！一

22、、要点提纲：波的独立性原则几列波在同一介质中传播，在介质中某一点（或某一区域）相遇后，每一列波都能够保持各自的状态继续沿着原来的方向向前传播，彼此之间互不干扰，好象没有遇到另一列波一样。波叠加的原理在几列波重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波所产生的振动，每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动，质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。两列频率相同的波相遇两列频率相同的波相遇时，在它们重叠的区域会发生什么现象呢？我们先观察下面的现象。波的干涉1、定义： 频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉。

23、2、干涉图样：由波的干涉所形成的图样3、图像特征：把相应的振动最激烈的质点连起来，就是振动加强区；相应的振动最不激烈或静止的质点连起来，就是振动减弱区，且振动加强区和振动减弱区是相互间隔着出现的。振动加强的区域总是加强，振动减弱的区域总是减弱。4、补充说明：振动加强（或减弱）的区域是指质点的振幅达最大值（或最小值），而不是指振动的位移，因为不管是加强区还是减弱区，质点都在作振动，它们的位移是时刻在变化的。二题型分类：题型一：波的叠加作图例1：A、B两波相向而行，在某时刻的波形与位置如图所示.已知波的传播速度为v，图中标尺每格长度为l，在图中画出又经过t=7l/v时的波形.答案：如图所示，两列完

24、全相同的波相向传播，当它们相遇时，在图中所示的四种情况中，可能出现的是 （ ）A、(b),(c) B、(a),(b)C、(a),(d) D、(b),(d)答案：A题型二;波干涉的理解例2：两列波发生了干涉现象，得到了干涉图样，则（ ）A、振动加强的质点，始终处于最大位移处B、振动加强的质点的位移，有时会小于振动削弱的质点的位移C、波峰与波峰相遇处的质点，其振动始终加强D、波峰与波谷相遇处的质点，其振动始终削弱答案：BCD例3：如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m，C点是BE连线

25、的中点，下列说法中正确的是 （ ）AC、E两点都保持静止不动B图示时刻A、B两点的竖直高度差为20cmC图示时刻C点正处于平衡位置且向水面上运动D从图示的时刻起经0.25s， B点通过的路程为20cm答案：BCD变式训练：频率相同的两列波发生干涉现象时，有（ ）A、某一点如果是两列波的波峰与波峰相遇，经过半个周期，在这一点则是第一列波的波峰与第二列波的波谷相遇B、某一点如果是两列波的波谷与波谷相遇，经过半个周期，在这一点则是第一列波的波谷与第二列波的波谷相遇C、某一点如果是第一列波的波峰与第二列波的波谷相遇，经过半个周期，在这一点则是两列波的波谷相遇D、某一点如果是第一列波的波峰与第二列波的波谷相遇，经过半个周期，在这一点则是第一列波的波谷与第二列波的波峰相遇答案：D.达标检测建议用时10分钟！1、如图，在一根绳的两端相向传播着完全对称的脉冲波形，当它们恰好完全相遇时，则绳上a质点的振动方向 ，质点b的振动方向 （选填：“向上”、“向下”或“没有”）答案 向下：向上2、如图所示，一条足够长的水平张紧的弹性绳上，有两列小振幅的简谐横波a（实线）和b（虚线），分别沿相反方向传播，a波向右，b波向左，两列波的波长，振幅均为A。图为在t0时刻两列波相遇的情况