高考物理二轮复习课件：专题1第4讲-机械振动-机械波

1、第四讲机械振动机械波,重点知识归纳,一、波动图象和振动图象的比较,特别提醒：由t时刻的振动图象画出tt时刻的振动图象时，只需将图象向下延续t一段时间但若由t时刻波形图画出tt时刻的波形图时，一般有两种方法： (1)平移法：先算出经t时间波传播的距离xvt，再把波形沿波的传播方向平移x.当x，即xnx时，可采取去整(n)留零(x)的方法，只需平移x即可 (2)特殊点法：在波形上找特殊点，如过平衡位置的点或与它相邻的波峰和波谷等，判断出这些点经过t后的位置，画出相应的正弦曲线或余弦曲线即可,二、质点的振动方向和波的传播方向的互判方法 1微平移法 2“上下坡”法 3逆向描迹法 4同侧法 特别提醒：横

2、坐标的物理意义是两种图象最明显的区别，具体研究时要分清两坐标轴的单位和标度,三、波的多解问题原因分析 1波的空间周期性 2波的时间周期性 3波传播的双向性 4介质中两质点间的距离与波长关系的不确定性 5波的对称性,3若两个波源振动总是反向的，在干涉区域内振动加强和减弱的位置就正好颠倒过来了在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强，振动减弱点始终减弱,热点题型示例,1简谐运动的两种模型：弹簧振子和单摆 2简谐振动的规律 (1)方向规律：始终存在两个方向相反的关系(a与x、F与x)，且a、F的方向总是指向平衡位置,(2)大小变化规律：物理量可划分为两个阵容(x、a、F、Ep)与(v、p、Ek)，在同

3、一阵容内物理量大小变化的趋势总是相同，不同阵容间物理量大小变化的趋势总是相反 3简谐振动的特点 (1)对称性：位移大小、速度大小、加速度大小、运动时间关于平衡位置对称相等 (2)守恒性：满足机械能守恒，振动中机械能的总量保持不变 (3)周期性：呈正(余)弦规律变化，其周期与振幅无关，被称之为固有周期,(10分)(2011年温州模拟)如图41为一弹簧振子的振动图象，试完成以下要求： 图41,(1)写出该振子简谐运动的表达式 (2)在第2 s末到第3 s末这段时间内弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？ (3)该振子在前100 s的总位移是多少？路程是多少？,(2)由图可知，在t2

4、 s时，振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移值不断加大，加速度的值也变大，速度值不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大当t3 s时，加速度的值达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值(6分),(3)振子经一周期位移为零，路程为54 cm 20 cm， 前100 s刚好经过了25个周期，所以前100 s振子位移s0，(8分) 振子路程s2025 cm500 cm5 m(10分),强化训练1(2011年高考上海卷)两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1、v2(v1v2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1，f2和A1，A2，则()

5、 Af1f2，A1A2Bf1A2 Df1f2，A1A2 解析：选C.单摆的频率由摆长决定，摆长相等，频率相等，所以A、B错误；由机械能守恒，小球在平衡位置的速度越大，其振幅越大，所以C正确，D错误,两种图象的综合判断是高考考查的热点，处理此类问题一般要注意两点： 1首先要根据横坐标来区分，质点的振动图象和波的图象 2由波的图象找出振动图象对应质点的位置，再由振动图象确定波的图象对应时刻质点的运动方向，对应时刻和对应质点是联系点,(2011年高考重庆卷)介质中坐标原点O处的波源在t0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正向传播，t0时刻传到L处，波形如图42所示下列能描述x0处质点振动的图象是()

6、图42,图43,【解析】由波动图象可知t0时x0处质点正向下振动，下一时刻质点纵坐标将减小，排除B、D选项x0处质点开始振动时的振动方向向下，故选项A错误，选项C正确 【答案】C,图44,Aa处质点的振动图象 Bb处质点的振动图象 Cc处质点的振动图象 Dd处质点的振动图象,(2011年镇江模拟)如图45实线是某时刻的波形图象，虚线是经过0.2 s时的波形图象求： 图45,(1)波传播的可能距离； (2)可能的周期(频率)； (3)可能的波速； (4)若波速是35 m/s，求波的传播方向； (5)若0.2 s小于一个周期时，传播的距离、周期(频率)、波速 【解析】(1)波的传播方向有两种可能：

7、向左传播或向右传播向左传播时，传播的距离为 xn3/4(4n3)m(n0、1、2),向右传播时，传播的距离为 xn/4(4n1)m(n0、1、2) (2)向左传播时，传播的时间为tnT3T/4 得：T4t/(4n3)0.8/(4n3)(n0、1、2) 向右传播时，传播的时间为tnTT/4 得：T4t/(4n1)0.8/(4n1)(n0、1、2) (3)计算波速，有两种方法：vx/t或v/T 向左传播时，vx/t(4n3)/0.2(20n15) m/s.,(5)若0.2 s小于一个周期，说明波在0.2 s内传播的距离小于一个波长则：向左传播时，传播的距离x3/43 m；传播的时间t3T/4得：周期T0.267 s；波速v15 m/s. 向右传播时，传播的距离为/41 m；传播的时间tT/4得：周期T0.8 s；波速v5 m/s. 【答案】见解析,强化训练3(20