2023届高考物理复习教学设计：机械波

课题累计

一机械波课型一轮复习课时

课时

教通过振动图像和波形图像的情境再现，理解波形图象和振动图像的物理意义，明确波的图象与振动的图象

学的区别，能利用波的图象求解相关问题，培养学生的物理观念；通过机械波的多解问题的习题教学，培养学生应用

目

标知识解决问题的能力，提高学生的科学思维品质，养成良好的答题习惯。

重点:波形图象和振动图像的应用；机械波的多解问题。

教学资源：

难点：描述机械波物理量的计算，机械波的多解问题。

《优化探究》

教学互动内容设计意图

考点二波动图象和振动图象师生互动型

r核心要点突破

i.波动图象和振动图象的比较

种图象通过情境再

振动图象波动图象现，知道振动

比较内

图像和波动

研究对象一个振动质点沿波传播方向上的所有质点图像的区别，

质点的位移随时间变化的规某时刻所有质点相对平衡位置培养学生的

图象意义物理观念。

律的位移

♦x/cm|y/cm

图象特点

(i)波长、振幅

(i)振动周期、振幅

(2)任意一质点此刻的位移

图象信息(2)各时刻质点的位移，速度、

(3)任意一质点在此时刻加速度

加速度的方向

方向

随时间推移图象延续，但原有随时间推移，图象沿传播方向平

图象变化

形状不变移

一完整曲线对应横坐标一个周期一个波长

2.由波的图象画某一质点振动图象的步骤

由波的图象

(I)由波的图象求出波的周期，即质点做简谐运动的周期；画某一质点

(2)从波的图象中找出该质点在计时时刻相对平衡位置的位移：振动图象的

方法介绍。

(3)根据质点振动方向和波传播方向间的关系，确定质点的振动方向;

(4)建立y”坐标系，根据正弦或余弦规律画出质点的振动图象.

3.由波动图象和某一质点的振动图象判断波的传播规律的方法

(1)首先根据横轴是长度还是时间分清哪一个是波动图象，哪一个是振动图象，注意各个质点振动

的周期和振幅相同.

(2)从确定的振动图象中可以找出某质点在波动图象中某一时刻的振动方向，根据该点振动方向确

定波的传播方向.

［典例1］(多选)(2019.高考全国卷I)一简谐横波沿x轴正方向传播，在，=刎刻，该波的波形图如

图(a)所示，尸、。是介质中的两个质点.图(b)表示介质中某质点的振动图象.下列说法正确的是()

A.质点。的振动图象与图(b)相同

B.在f=0时刻，质点尸的速率比质点Q的大

C.在f=0时刻，质点尸的加速度的大小比质点。的大

D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图(b)所示

E.在f=0时刻，质点尸与其平衡位置的距离比质点。的大

［答案］CDE

［规律方法］

求解波动图象与振动图象综合类问题可采用“一分、一看、二找”的方法

(一~、分清振动图象与波动图象.此问题最简单，只

~►要看清横坐标即可，横坐标为*则为波动图象，

横坐标为，则为振动图象

，看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的

一数量级

找准波动图象对应的时刻

(“二找”)~

'―/」找准振动图象对应的质点

通过课堂练

题组突破训练

r习培养学生

1」由波动图象确定振动图象］如图所示，甲为f=lS时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上应用知识解

某一质点的振动图象，距该质点平衡位置-=0.5m处质点的振动图象可能是()决实际问题

的能力，提高

学生的科学

思维水平。

甲乙

知道造成波

(1)波速及波的传播方向；

动问题多解

(2)质点Q的平衡位置的x坐标.

的主要因素

答案：(l)18cm/s波沿x轴负方向传播(2)9cm

考点三波的多解问题师生互动型

r核心要点突破

1.造成波动问题多解的主要因素

⑴周期性

①时间周期性：时间间隔加与周期7的关系不明确；

②空间周期性：波传播距离故与波长义的关系不明确.掌握解决波

(2)双向性的多解问题

①传播方向双向性：波的传播方向不确定；的思路和方

②振动方向双向性：质点振动方向不确定.法。

(3)波形的隐含性

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，形成波动问题的多解性.

2.解决波的多解问题的思路

一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的关系A/或若此关系为时间,

则1=〃7+加(〃=0,1,2,■••);若此关系为距离，则*=加+醺(〃=0,1,2,…).

［典例2］如图中实线是一列简谐横波在n=0时刻的波形，虚线是这列波在々=0.5s时刻的波形.

(1)写出这列波的波速表达式；

(2)若波速大小为74m/s,波速方向如何？

［答案J见解析通过课堂练

习培养学生

［规律方法］

“三步”巧解波的多解问题应用知识解

(1)根据初、末两时刻的波形图确定传播距离与波长的关系通式.决实际问题

的能力，提局

(2)根据题设条件判断是唯一解还是多解.

学生的科学

(3)根据波速公式。=/或0=4=/求波速.思维水平。

F题组突破训练

1.［波形不确定造成的多解问题］(多选)一列沿X轴正方向传播的简谐横波，波速为。，尸、。是

沿波传播方向上相距为〃的两质点，如图所示.某时刻P、。两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有

一个波峰，经过时间。质点第一次运动到波峰，则f可能等于()

2___I____________

答案：ACD

2.［周期性形成的多解］(多选)如图所示，一简谐横波在某区域沿x轴传播，实线。为，=0时刻

的波形图线，虚线/，为1=加时刻的波形图线，己知该简谐横波波源振动的频率为/=2.5Hz,虚线b

与x轴交点P的坐标XP=1m.下列说法中正确的是()

A.这列波的传播速度大