2022年高三物理专题复习—机械振动和机械波.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2022 高三物理专题复习机械振动和机械波专题一、学问结构周期性运动阻尼特点变加速运动振动机械能守恒机简谐弹簧描写物理量振幅 A、频率 f、周期 T械 振 动振子振动振 动 在 媒 质 中 传 递受迫单摆描述方法图象法振动振动共振周期公式描写物理量波动特点（测 g）形成与特点机 械 波简谐波波形、图象周期、频率传播规律波的干涉波速 =vT=v/f波的衍射波长二、重点学问回忆（一）机械振动的应用1. 把握简谐振动中各物理量的周期性变化特点和变化关系；（ 1）简谐振动的 动力学特点 是 F kx ,振动中,物体所受的回复力（或加速

2、度）方 向始终与位移方向相反,且总是指向平稳位置,大小与位移大小成正比,k 为回复力与位移 的比例常数（不肯定是弹簧的劲度系数）；（ 2）从 运动学角度 看,简谐振动是一种周期性运动,相关物理量也随时间作周期性变 化,其中位移、速度、加速度、回复力都为矢量,随时间作周期性变化；而动能和势能为标量,变化周期为T；2（ 3）简谐振动的速度大小与位移（加速度）大小变化规律总相反,速度变大时位移（加 速度）变小,速度变小时位移（加速度）变大,速度最大时位移（加速度）为零；速度的方 向与位移方向有时相同,有时相反,因此简谐振动要么做加速度变大的减速运动,要么做加 速度变小的加速运动；2. 正确熟悉单摆的

3、周期公式（ 1）单摆在最大摆角5 时,其周期只与摆长和重力加速度有关；（ 2）实际应用：不同环境下的单摆,如放在加速运动的升降机中,或将单摆放在匀强电场中,需将单摆周期公式：T2L中的 g 换成视重加速度g ,视重加速度等于摆锤g相对悬点静止时,悬线拉力与摆锤质量的比值；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3. 机械振动的应用受迫振动和共振现象的分析（ 1）物体在周期性的外力（策动力）作用下的振动叫做受迫振动,受迫振动的频率在 振动稳固后总是等于外界策动力的频率,与物体的固有频率无关；（ 2）在受迫振

4、动中,策动力的频率与物体的固有频率相等时,振幅最大,这种现象叫 共振,声音的共振现象叫做共鸣；（二）机械波中的应用问题 1. 懂得机械波的形成及其概念；（ 1）机械波产生的必要条件是：有振动的波源；有传播振动的媒质；（ 2）机械波的特点：后一质点重复前一质点的运动,各质点的周期、频率及起振方向 都与波源相同；（ 3）机械波运动的特点：机械波是一种运动形式的传播,振动的能量被传递,但参加 振动的质点仍在原平稳位置邻近振动并没有随波迁移；（ 4）描述机械波的物理量关系：vTf注：各质点的振动与波源相同,波的频率和周期就是振源的频率和周期,与传播波的介 质无关,波速取决于质点被带动的“ 难易”,由媒

5、质的性质打算；2. 会用图像法分析机械振动和机械波；振动图像,例：波的图像,例：横坐标表示质点的振动时间 横坐标表示介质中各质点的平稳位置振动图表征单个质点振动的位移随时间变表征大量质点在同一时刻相对于平稳位像与波化的规律置的位移的图像相邻的两个振动状态始终相同的质相邻的两个振动始终同向的质点间的距的区分点间的距离表示振动质点的振动周离表示波长；例：8m期；例： T4s振动图像随时间而延长,而以前的波 动 图 像 一 般 随 时 间 的 延 续 而 改 变外形保持不变,例：（tkT ）时的波形图保持不变,例：方法 1 方法 2 质点振平移波形法： 如下列图, 一列横波向右质点振动比较法：波向右

6、传播,右边M传播,判定M 点的振动方向；设想在点的振动落后于左边的P 点,故 M 点重极短时间内波向右平移,就下一刻波形复 P 点的振动, P 点在 M 点的下方,应动方向如虚线上M 正下方向的M 点,由此知“ 追随”P 点的运动, 故 M 点向下振动,与M 点应向下振动；反之,已知M 向下即“ 波向右传,M 点向下运动”；“ 波向振动, 波形应当右移, 故波是向右传播左传, M 点向上运动”；的；波传播 方向的 判定名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载振动和波重点与易错点1 重点：波的图象与波的传播

7、规律（vf）2 振动图象与波动图象的区分（留意横坐标的单位或数量级）3 介质中的各质点只在其平稳位置邻近做（受迫）简谐振动,在波的传播方向上无迁移；4 留意振动和波的多解问题,受迫振动的周期；5 简谐振动过程中（或简谐振动过程中通过某一位置时）位置、位移、路程、振幅、速 度、动能、动量、势能、总能量的大小、方向等之间的联系及区分6 秒摆的周期是2s；0 5 ）；重与振幅无单摆的周期与摆长和地理位置有关；与摆球质量无关,与振幅无关（摆角 力加速度 g 由赤道到两极逐步增大,随高度的增加而减小；弹簧振子的周期与弹簧的劲度系数有关,与摆球质量有关. 与地理位置无关,关；三、【典型例题分析】【例 1】

8、单摆的运动规律为：当摆球向平稳位置运动时位移变度变,加速度 a 与速度 的方向,速度变_,回复力变 _,加速,摆球的运动性质为_ ,摆球的动能变 _,势能变 _；当摆球远离平稳位置运动时位移变 _,回复力变 _,加速度变 _,加速度 a 与速度 的方向 _,速度变 _,摆球的运动性质为 _ ,摆球的动能变 沙摆试验 1、简谐振动 2_,势能变 _【例 2】 如图 61 所示,一个轻弹簧竖直固定在水平地面上,将一个小球轻放在弹簧 上, M 点为轻弹簧竖直放置时弹簧顶端位置,在小球下落的过程中,小球以相同的动量通过A、 B 两点,历时1s,O 在 AB过 B 点后再经过 1s,小球再一次通过B 点

9、,小球在 2s 内通过的路程为6cm,N 点为小球下落的最低点,就小球在做M 简谐运动的过程中：（ 1）周期为；（ 2）振幅A O B N 为；（ 3）小球由 M 点下落到 N 点的过程中,动能EK 、 重 力 势 能EP 、 弹 性 势 能EP 的 变 化为；（4）小球在最低点N 点的加速度大小重力加速度 g（填 、 ）；图 6-1 分析 ：（1）小球以相同动量通过 A、B 两点,由空间上的对称性可知,平稳位置的中点；再由时间上的对称性可知,tAO=tBO=0.5s, t BN = tNB =0.5s,所以 tONtOBtBN 1s,因此小球做简谐运动的周期 T4tON=4s；（ 2）小球从

10、 A 经 B 到 N 再返回 B 所经过的路程,与小球从 B 经 A 到 M 再返回 A 所经过的路程相等；因此小球在一个周期内所通过的路程是 12cm,振幅为 3cm；（ 3）小球由 M 点下落到 N 点的过程中,重力做正功,重力势能削减；弹力做负功,弹性势能增加；小球在振幅处速度为零,在平稳位置处速率最大,所以动能先增大后减小；（ 4）M 点为小球的振幅位置,在该点小球只受重力的作用,加速度为 g,方向竖直向下,由空间对称性可知,在另一个振幅位置（N 点）小球的加速度大小为 g,方向竖直向上；解答 ：4s；3cm；EK 先增大后减小,EP 削减, EP 增加；说明 ：分析解决此题的关键是正

11、确熟悉和利用简谐运动的对称性,其对称中心是平稳位置 O,特殊小球在最低点 N 点的加速度值,是通过另一个振动最大位移的位置 M 来判定的；假如小球是在离弹簧最上端肯定高度处释放的,而且在整个运动过程中,弹簧始终处于弹性形变中,那么小球与弹簧接触并运动的过程可以看成是一个不完整的简谐运动；由于小球被弹簧弹起后,在弹簧处于原长时与弹簧分别,这个简谐运动有下方振动最大位移的位置,但无上方振动最大位移的位置,那么小球在运动过程中的最大加速度将大于重力加速度；名师归纳总结 【例 3】 已知某摆长为1m 的单摆在竖直平面内做简谐运动,就：（1）该单摆的周期第 3 页,共 9 页为；（2）如将该单摆移到表面

12、重力加速度为地球表面重力加速度1 4 倍的星球表面,就其振动周期为；（3）如在悬点正下方摆长中点处钉一光滑小钉,就该小球摇摆- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 的周期为；学习必备欢迎下载分析 ：第一问我们可以利用单摆周期公式运算出周期；其次问是通过转变当地重力加速度来转变周期的；只要找出等效重力加速度,代入周期公式即可得解；第三问的情形较为复杂,此时小球的摇摆已不再是一个完整的单摆简谐运动；但我们留意到, 小球在摇摆过程中,摆线在与光滑小钉接触前后,分别做摆长不同的两个简谐运动,所以我们只要求出这两个摆长不同的简谐运动的周期,便可确定出摇摆的周期；解答

13、：（1）依据T2L,可得 T=2s；T2L,可得T4s；g（2）等效重力加速度为gg/4,就依据g（3）钉钉后的等效摆长为：半周期摆长为L11m,另半周期摆长为L 20.5m；就该小球的摇摆周期为：TL 1L2222s gg说明 ：单摆做简谐运动的周期公式是我们学习各种简谐运动中唯独给出定量关系的周期公式； 应当特殊留意转变周期的因素：摆长和重力加速度；例如： 双线摆没有明确给出摆长,需要你去找出等效摆长；再例如：把单摆放入有加速度的系统中,等效重力加速度将发生怎样的变化；比如把单摆放入在轨道上运行的航天器中,由于摆球完全失重,等效重力加速度为 0,单摆不摇摆；把单摆放入混合场中,比如摆球带电

14、,单摆放入匀强电场中,这时就需要通过分析回复力的来源从而找出等效重力加速度；这类问题将在电学中遇到；【例 4】一弹簧振子做简谐运动,振动图象如图 63 所示；振子依次振动到图中 a、b、c、d、e、f、 g、h 各点对应的时刻时, （1）在哪些时刻,弹簧振子具有：沿 x 轴正方向的最大加速度；沿 x 轴正方向的最大速度； （2）弹簧振子由 c 点对应 x 轴的位置运动到 e 点对应 x 轴的位置,和由 e 点对应 x 轴的位置运动到 g 点对应 x 轴的位置所用时间均为 0.4s；弹簧振子振动的周期是多少？（ 3）弹簧振子由 e 点对应时刻振动到 g 点 x/cm b 对应时刻,它在振子振动的

15、振幅；分析：（1）弹簧振子振动的加速度与位移大小 x 轴上通过的路程是 6cm,求弹簧0 7 a c d h t/s 成正比,与位移方向相反；振子具有沿 x 轴正方向-7 e g 最大加速度,必定是振动到沿 x 轴具有负向的最大位移处,即图中 f f 点对应的时刻；振子振动到平稳位置时,振子的位移为正值,这就说明在具有最大速度, 在 h 点时刻, 振子速度最大, 再稍过一点时间,图 6-3 h 点对应的时刻,振子有沿 x 轴正方向的最大速度；（ 2）图象中 c 点和 e 点,对应振子沿 x 轴从 +7cm 处振动到 7cm 处； e、f、g 点对应振子沿 x 轴,从 7cm 处振动到负向最大位

16、移处再返回到7cm 处；由对称关系可以得出,振子从 c 点对应 x 轴位置振动到g 点对应 x 轴位置,振子振动半周期,时间为0.8s,弹簧振子振动周期为T=1.6s；（3）在 e 点、 g 点对应时间内,振子从x 轴上 7cm 处振动到负向最大位移处,又返回7cm 处行程共6cm,说明在x 轴上负向最大位移处到7cm 处相距3cm,弹簧振子的振幅A=10cm；解答：（1）f 点； h 点；（2）T=1.6s；（3）A=10cm；说明 ： 此题主要考察结合振动图象如何判定在振动过程中描述振动的各物理量及其变 化；争论振子振动方向时,可以把振子实际振动情形和图象描述放在一起对比,即在 x 轴左

17、侧画一质点做与图象描述完全相同的运动形式；当某段图线随时间的推移上扬时,对应质点 的振动方向向上；同理如下降,质点振动方向向下；振动图象时间轴各点的位置也是振子振 动到对应时刻平稳位置的标志,在每个时刻振子的位移方向永久背离平稳位置,而回复力和名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载加速度方向永久指向平稳位置,这均与振动速度方向无关；由于振子在一个全振动过程中所通过的路程等于4 倍振幅,所以在t 时间内振子振动n 个周期,振子通过的路程就为4nA；T 的整【例 6】 一弹簧振子做简谐运动,周期为T,以下说

18、法正确选项（）A. 如 t 时刻和 t+ t时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,就 t 肯定等于数倍方xB. 如 t 时刻和 t+ t时刻振子运动速度的大小相等、向相反,就 t 肯定等于 T/2 的整数倍C. 如 tT/2,就在 t 时刻和 t+ t时刻振子运动的加0 t1 t2t 3t4t速度大小肯定相等D. 如 tT/2,就在 t 时刻和 t+ t时刻弹簧的长度一定相等图 6-4 分析： 如图 64 所示为物体做简谐运动的图象；由图象可知,在t1、t2 两个时刻,振子在平稳位置同侧的同一位置,即位移大小相等,方向相同,而tt2t1T,所以选项 A 错误；在 t1 时刻振子向远离平稳位置方

19、向振动,即具有正向速度,在 t2时刻振子向平稳位置方向振动,即具有负向速度,但它们速度大小相等；而ttt4t2t1t1TT；所以选项B 错误；所以具有相同的加速度,2由于,振子在这两个时刻的振动情形完全相同,选项 C 正确；由于tTt 3 t 1,振子在这两个时刻位于平稳位置的两侧,即如2t3 时刻弹簧处于压缩状态；所以选项 D 错误；t1时刻弹簧处于伸长状态,就解答： 选项 C正确；说明： 做简谐运动的物体具有周期性,即物体振动周期的整数倍后,物体的运动状态与初状态完全相同；做简谐运动的物体具有对称性,即描述振动的物理量的大小（除周期和频 率外）在关于平稳位置对称的两点上都相等,但矢量的方向

20、不肯定相同；做简谐运动的物体具有往复性,即当物体振动回到同一点时,描述振动的物理量的大小（除周期和频率外）相同,但矢量的方向不肯定相同；【例 7】在某介质中, 质点 O 在 t0 时刻由平稳位置开头向上振动；经 0.1s 第一次向上振动到最大位移处；同时,产生的横波水平向右传播了 50cm；在 O 点右侧有一点 P,与 O点相距 8m；求：（1）这列横波的波速； （2）波动传播到P 点, P 点刚开头振动时的速度方向；（3）从 O 点开头振动到 P 点第一次到达波峰位置所需时间？分析 ：由题目所给条件可知：振源在 0.1s 内振动了 14 周期,波对应向右传播 14 个波长,从而可以确定波长和

21、周期,进而求出波速；由于波匀速向前传播,所以波从 O 点传播到 P 点所用时间 OP 距离波速；当波传播到 P 点时 ,O 点的振动形式也传播到了 P 点,因而 P 点的起振方向与 O 点起振方向相同,即为竖直向上, P 点由平稳位置第一次到达波峰仍在需要 1 T 时间；4解答 ：（1）由题意知：周期 T=0.1 4=0.4s 波长 =0.5 4=2m 名师归纳总结 波速vT5 m/s 第 5 页,共 9 页（2）P 点刚开头振动时的速度方向为竖直向上；（3）设所求时间为t,就- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载t OP 1 T 1 .

22、 7（s）v 4说明 ：题目本身并不难,但要求对机械波的形成和传播能有一个正确的懂得,在多数有关机械波的高考题目中也是这样表达的；随着波的传播,振动形式和能量在传播,所以波动涉及到的每一个质点都要把振源的振动形式向外传播,即进行完全重复的振动,其刚开头的振动方向肯定与振源的起振方向相同；【例 8】如图 6-10 所示,甲为某一简谐横波在 质点的振动图象；t=1.0s 时刻的图象,乙为参加波动的某一（1）两图中的 AA 、OC 各表示什么0.2 y/m B 3 PP0.2 y/m 1 t/s 物理量？量值各是多少？（2）说明两图中OA B 段图线的意0 A C x/m 0 A B 义？0.5 1

23、 2 4 （3）该波的波速为多大？（4）画出再经过0 .25s 后的波动图-0.2 A甲-0.2 A乙象和振动图象；（5）甲图中 P 点此刻的振动方向；图 6-10 分析 ：依据波动图象和振动图象的物理意义来分析判定；留意振动图象和波动图象的区分与联系；解答 ：（1）甲图中的AA 表示振幅A 和 x=1m 处的质点在t=1.0s 时对平稳位置的位移,1.25 t/s 振幅 A=0.2m, 位移 y= -0.2m；甲图中OC 表示波长,大小=4m；乙图中AA 即是质点振动的振幅,又是t=0.25s 时质点偏离平稳位置的位移,振幅A=0.2m,位移 y=-0.2m;OC 表示质点振动的周期,大小T

24、=1.0s；（ 2）甲图中的 OA B 段图线表示O 到 B 之间的各质点在t=1.0s 时相对平稳位置的位移,OA 间各质点正向着平稳位置运动,AB 间各质点正在远离平稳位置运动；乙图中的OA B 段图线表示该质点在t=00.5s 时间内振动位移0.2 y/m 0.2 y/m 随时间变化的情形,在00.25s 内该质点正远离平稳位置运动,在0.25s0.2s 内该质点正向平稳位置运动；0 1 2 3 4 x/m 0 0.5 1 （ 3）由 v= /t 可得波速v=4 m/s= 4m/s 1-0.2 丙-0.2 丁（ 4）再过0.25s,波动图象向右平移x=v t=0.25 4m=1m=/4;

25、振动图象在原有的图 6-10 基础上向后延长T/4,图象分别如图6-11 丙、丁所示（ 5）已知波的传播方向（或某质点的振动方向）判定图象上该时刻各质点的振动方向（或波的传播方向） ,常用方法如下：a带动法： 依据波动过程的特点,利用靠近波源的点带动它邻近的离波源稍远的点的特性,在被判定振动方向的点 P 邻近图象上靠近波源一方找一点 P ,如在 P 点的上方,就 P带动 P 向上运动,如下列图；如 P 在 P 点的下方,就 P 带动 P 向下运动；b微平移法：将波形沿波的传播方向做微小移动 x /4,依据质点 P 相对平稳位置位移的变化情形判定质点 P 的运动方向；c口诀法：沿波的传播方向看,

26、“ 上山低头,下山抬头”,其中“ 低头” 表示质点向下运动,“ 抬头”表示质点向上运动；故 P 向上振动；说明 ：波动图象和振动图象的外形相像,都是正弦或余弦曲线,其物理意义有本质的区别,但它们之间又有联系,由于参加波动的质点都在各自的平稳位置邻近振动,质点振动的名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载周期也等于波动的周期；【例 9】如图 611 所示,一列在x 轴上传播的横波t0 时刻的图线用实线表示,经） t0.2s 时,其图线用虚线表示；已知此波的波长为2m,就以下说法正确选项： （A. 如波向右传

27、播, 就最大周 期为 2s B. 如波向左传播, 就最大周0.2m 图 6 11 x 期为 2s C. 如波向左传播, 就最小波速是 9m/s D. 如波速是 19m/s,就波的传播方向向左分析 :第一题目中没有给出波的传播方向,因而应分为两种情形争论；例如波向右传播,图中实线所示横波经过0.2s 传播的距离可以为0.2m, 0.2+ m, 0.2+2 m ,其波形图均为图中虚线所示；因而不论求周期最小值仍是求周期的最大值,都可以先写出通式再争论求 解；解答 ：假如波向右传播,传播的距离为（0.2+n ） m（ n1,2,3 ）,就传播速度为s 0 2. 2 nv m/s,取 n=0 时对应最

28、小的波速为 1m/s,依据周期 T,得最大的周期t 0 . 2 v为 2s；因此选项 A 是正确的；假如波向左传播,传播的距离为（n 0.2 ）m（ n=1,2,3 ）,就传播速度为s 2 0 . 2v m/s ,取 n=1 时对应最小的波速为 9m/s,依据周期 T,得最大的周t 0 2. v期为 2s；因此选项 C 是正确的, B 是错误的；在向左传播的波速表达式中,当取 n=2 时,9运算得波速为 19 m/s,因此选项 D 是正确的；说明 ：1. 在已知两个时刻波形图争论波的传播问题时,由于波的传播方向有两种可能 ,一般存在两组合理的解；又由于波的传播在时间和空间上的周期性,每组解又有

29、多种可能性；为此,这类问题的解题思路一般为：先依据波的图象写出波的传播距离的通式,再依据波速公式列出波速或时间的通式,最终由题目给出的限制条件,挑选出符合条件的解；2. 此题仍可以直接考虑：例如对选项 A ：由于波长肯定,如周期最大,就波速必最小,波在相同时间内（0.2s）传播距离必最短,即为 0.2m；由此可知最小波速为 1m/s,从而依据波速公式可求出最大周期为2s；其它各选项同理考虑；这样做的主要依据是波是匀速向前传播的,紧抓波速、传播距离、传播时间三者的关系,其实波速公式也是这三者关系的一个体 现；【例 10】绳中有列正弦横波,沿x 轴传播,图中612 中 a、b 是绳上两点,它们在x

30、轴方向上的距离小于一个波长；a、b 两点的振动图象如图0 yabx0 ya2 b4 6 t/s 613 所示；试在图 612 上 a、b 之间画出 t=1.0s 时的波形图；分析 ：第一我们先由振动图象确定t=1.0s 时 a、 b 两质点在波形图上的位置以及振动 方向,然后在一列已经画好的 图 6-12 图 6-13 常规波形图上按题意截取所需波形既可；由于题中没给波的传播方向,所以要分两种情形讨 论；,质点 b 处于 解答 ：由振动图象可知：t=1.0s 时,质点 a 处于正向最大位移处（波峰处）平稳位置且向下振动；先画出一列沿 x 轴正方向传播的波形图,如图 614 所示；在图左侧波峰处

31、标出 a 点； b 点在 a 的右测,到 a 点距离小于两种情形；而振动方向向下的点只有 b2；题中所求沿1 个波长的平稳位置,即可能是 b1、b2x 轴正方向传播的波在 a、b 之间的波名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 形图即为图学习必备欢迎下载6 15 甲（实线）所示；614 中 ab2 段所示；画到原题图上时波形如图a b1 v 0 yav甲v乙bt/s b2 乙甲图 6-14 图 6-15 同理可以画出波沿 x 轴负方向传播在 a、b 之间的波形图,如图 615 乙（虚线）所示；说明 ：1. 分析解决此题的关

32、键是要搞清晰振动图象和波动图象的区分和联系；振动图象 具体描述了质点位移随时间的变化,但要找该质点在波中的位置,就必需关怀所画波形图对 应哪个时刻,进而由振动图象找到在这个时刻该质点的位置及振动方向；假如已知质点的振动方向、机械波的传播方向和机械波的波形中的任意两个,就可以对 第三个进行判定,这也是贯穿整个机械波这部分内容的基本思路和方法；值得留意的是：如 果已知质点的振动方向、波的传播方向, 再判定机械波的波形时,由于机械波传播的周期性,可能造成波形的多解；例如此题中没有 “ a、b 在 x 轴方向上的距离小于一个波长”这个条件,就会造成多解现象；此题仍可以利用“ 同侧法” 来画yv波yv波

33、图；“ 同侧法”是来判定质点的振动方向、机械波的传播方向和机械波的波形三者关系的方法；0 M x0 M xx其结论是：质点的振动方向、机v波v波械波的传播方向必在质点所在波形图线的同一侧；例如图6图 6-16（甲）图 6-16（乙）16甲 所示是一列沿x 轴正方向传播的简谐波图象, 如其上 M 点的振动方向向下,就该点的振动方向与波的传播方向在M 点所在图线的同侧；如图616（乙）图所示,如其上M 点的振动方向向上,ya就该点的振动方向与波的传播方向在M 点所在图线的两侧；依据“ 同侧法” 的判定,质点M 的振动方向向下；bv波对于此题中沿x 轴正方向传播的情形,由于质点b 振动方向0 向下,

34、波沿x 轴正方向传播,为保证波传播方向、质点振动方向v振在该点图线的“ 同侧”,波形图只能是图 617 中实线所示；图线图 6-17 如为虚线所示, 就波传播方向、 质点振动方向在该点图线的“ 两侧” ；同理对沿 x 轴负方向传播的情形；有时我们仍可以用图像平移法画图；【例 19】从一条弦线的两端,各发生一如图624 所示的脉冲横波,它们均沿弦线传播,速度相等,传播方向相反；已知这两个脉冲的宽度均为L,当左边脉冲的前端到达弦中的a 点时,右边脉冲的前端正好到达与a 相距 L/2 的 b 点；请画出此时弦线上的脉冲波形；分析 ：依据波的叠加原理：当左边的脉冲波前端向b a 右传播到 a 点,而右

35、边的脉冲前端向左传到b 点,此时,两列脉冲波有半个波长是重叠的；在重叠的区域内,即在 a、b 之间,当左脉冲引起质点振动的位移方向向下时,而右脉冲引起质点振动的位移方向向上,或反之,但位名师归纳总结 移大小相等,叠加结果相互抵消,此时弦线上显现的波a 第 8 页,共 9 页形如图 625 所示；b 说明 ：此题是依据波的叠加原理而求解的；“ 叠加” 的核心是位移的叠加,即在叠加区域内每一质点的振动位置由图 625合位移打算；质点振动速度由合速度打算；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载振幅为 A,a、【例 20】如图 626 所示, S1

36、、S2 是振动情形完全相同的两个机械波波源,b、c 三点分别位于 S1、S2连线的中垂线上,且 abbc；某时刻 a S1 是 两 列 波 的 波 峰 相 遇 点 , c 是 两 列 波 的 波 谷 相 遇 点 , 就（）振动情形也相同,而a、b、S2 abcA、a 处质点的位移始终为2A B、 c 处质点的位移始终为2AC、 b 处质点的振幅为2A图 6-26 D、 c 处质点的振幅为2A分析 ：由于两个波源的频率相同,c 三点分别到两个波源的距离之差均为0,依判定条件可知该三个点的振动都是加强的,即各点振动的振幅均为两波振幅之和 2A；解答 ：选项 CD 是正确的；说明 ：对于稳固的干涉现

37、象中的振动始终加强的点,应懂得为两列波传到该点的振动位移及振动方向完全一样,使得该点的振动猛烈,表现为该质点振动的振幅始终最大,而不是位移最大；如此题中的 a 点此时刻在波峰处,但过 1/4 周期该点会振动到平稳位置；b 点位于 ac 中点,该时刻它位于平稳位置,但过 1/4 周期该点会振动到波峰位置；所以 a、b、c 所在这条线为振动加强区域；对于稳固的干涉现象中的振动始终减弱的点,应懂得为两列波传到该点的振动位移及振动方向相反,使得该点的振动减弱,表现为该质点振动的振幅始终最小,而不是位移最小；【例 22】关于多普勒效应的表达,以下说法正确选项（）A. 产生多普勒效应的缘由是波源频率发生了

38、变化B. 产生多普勒效应的缘由是观看者和波源之间发生了相对运动C. 甲乙两车相向行驶,两车均鸣笛, 且发出的笛声频率相同,乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率D. 波源静止时,不论观看者是静止的仍是运动的,对波长“ 感觉 ” 的结果是相等的【例 23】依据多普勒效应, 我们知道当波源与观看者相互接近时,观看者接收到的频率增大；假如二者远离,观看者接收到的频率减小；由试验知道遥远的星系所生成的光谱都出现“ 红移” ,即谱线都向红色部分移动了一段距离,由此现象可知（）A 、宇宙在膨胀 B、宇宙在收缩C、宇宙部分静止不动 D、宇宙只发出红光光谱【例 24】声纳（水声测位移）向水中

39、发出的超声波,遇到障碍物（如鱼群、潜艇、礁石等）后被反射,测动身出超声波到接收到反射波的时间及方向,即可算出障碍物的方位,；雷达就向空中发射电磁波,遇到障碍物后被反射,同样依据发射电磁波到接收到反射波的时间及方向,即可算出障碍物的方位；超声波与电磁波相比较,以下说法正确选项（）A. 超声波和电磁波在传播时,都向外传递能量,但超声波不能传递信息B. 这两种波都可以在介质中传播,也可以在真空中传播C. 在真空中传播的速度与在其他介质中传播的速度相比较,大的传播速度D这两列波传播时,在一个周期内向前传播一个拨长这两种波在空气中传播时具有较名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页