高中物理 第12章 机械波本章整合课件 新人教选修34.ppt

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1、本章整合2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三2专题一专题二1.先看两先看两轴:由两由两轴确定确定图象种象种类。2.直接直接读取信息取信息:从振从振动图象上可直接象上可直接读取周期和振幅取周期和振幅;从波的从波的图象上可直接象上可直接读取波取波长和振幅。和振幅。3.利用波速关系式利用波速关系式:波波长、波速、周期、波速、周期间一定一定满足足4.如果是相互如果是相互联系的波的系的波的图象与振象与振动图象象,要注意要注意质点的振点的振动方方向与波的向与波的传播方向的相互确定。播方向的相互确定。2021/8/11 星期三3专题一专题二【例题1】一列简谐横波沿x轴正方向传播,位于原点的

2、质点的振动图象如图甲所示。图乙所示为该波在某一时刻的波形,A点位于x=0.5m处。(1)该振动的振幅是 cm。(2)振动的周期是 s。(3)在t等于 周期时,位于原点的质点离开平衡位置的位移是 cm。(4)该波的传播速度是 m/s。(5)经过 周期后,A点离开平衡位置的位移是 cm。2021/8/11 星期三4专题一专题二2021/8/11 星期三5专题一专题二变式训练1一列简谐横波,在t=0.6s时刻的图象如图甲所示,波上A质点的振动图象如图乙所示,则以下说法正确的是()A.这列波沿x轴正方向传播B.这列波的波速是 m/sC.从t=0.6s开始,质点P比质点Q晚0.4s回到平衡位置D.从t=

3、0.6s开始,紧接着的t=0.6s时间内,A质点通过的路程是4mE.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为10m的障碍物,不能发生明显的衍射现象甲 乙 2021/8/11 星期三6专题一专题二解析:由题图乙可知,t=0.6s时A点的振动是向下的,因此可判断这列波是向x轴正方向传播的,选项A正确;由题图甲可知,该波的波长为20m,由题图乙可知,该波的周期为1.2s,可得该波的波速为 m/s,选项B正确;由波上各质点振动情况可知,P点向上振动,应该先回到平衡位置,选项C错误;0.6s的时间为半个周期,因此质点振动路程为4m,选项D正确;该波的波长为20m,大于10m,因此该波遇到一个尺寸为10m的障碍物

4、时,会发生明显衍射现象,选项E错误。答案:ABD2021/8/11 星期三7专题一专题二给出某时刻的波形,由波的传播方向,根据波传播的是一种运动形式,即波形的传播,或根据参与波动的质点都在各自的平衡位置做简谐运动,结合波速便可确定t之前或之后的波形。2021/8/11 星期三8专题一专题二1.t后波形的画法后波形的画法(1)平移法平移法(如画如画图中中t时间后的波形后的波形)方法与步方法与步骤:a.算出波在算出波在t时间内内传播的距离播的距离:b.把波形沿波的把波形沿波的传播方向平移播方向平移x,得到如得到如图所示的所示的图线。c.然后将然后将图线向反方向向反方向顺延即可延即可,如如图中虚中虚

5、线部分。部分。2021/8/11 星期三9专题一专题二(2)特殊点法(如画图中t时间后的波形)方法与步骤:a.取相距为 的两个特殊点(最大位移处与平衡位置处)为研究对象。b.根据图示时刻质点的振动方向确定出t时间后两个质点的位置。c.画出通过此时两个质点位置的正(余)弦曲线即可。注意:此法仅适用于 的时间前后。2.t前波形的画法也是利用以上两种方法,只不过利用“平移法”时需将波形向波传播的反方向平移,其他地方均相同。2021/8/11 星期三10专题一专题二【例题2】图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形。P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;图乙为质点

6、Q的振动图象。下列说法正确的是()A.在t=0.10s时,质点Q向y轴正方向运动B.在t=0.25s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6mD.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm2021/8/11 星期三11专题一专题二解析:由题图乙可知0.10s时Q质点向y轴的负方向运动,A错误;根据t=0.10s时Q的振动方向,可判断波沿x轴负方向传播,由振动图象和波动图象知振动周期和波长,分别是T=0.2s,=8m,在t=0.10s到t=0.25s时间内波沿x轴负方向传播距离x=vt=6m,将t=0.10s时的波形沿

7、x轴负方向平移x得到t=0.25s时的波形,如图甲所示。2021/8/11 星期三12专题一专题二P点在平衡位置下方,每个质点的加速度总是指向平衡位置,因此P质点加速度t=0.25 s时刻与y轴正方向相同,选项B、C正确;从t=0.1 s到t=0.25 s质点P的振动图象如图乙所示,由图可知,其运动路程x3A=30 cm,D错误。答案:BC2021/8/11 星期三13专题一专题二变式训练2导学号38190066如图甲是一列简谐横波在t=0.2s时的波形,其中坐标原点处是波源,图乙是波上某一点P的振动图象。(1)求波速,并说明P质点的位置。(2)画出t=0.4s和t=0.55s的波形。2021

8、/8/11 星期三14专题一专题二解析:(1)由题图甲知波长=4m,由题图乙知周期 T=0.2s,所以波速 =20m/s。由题图乙知0.2s时P质点经过平衡位置正向上运动,且它已振动了一个周期,所以它应是题图甲中的波源,其横坐标x=0。(2)t=0.4s时,t1=0.2s=T,波形正好向右平移了一个波长,因此04m之间的波形与t=0.2s时波形相同,此时波形如图中实线所示。t=0.55s时,t2=0.35s=1T,由画图的一般做法:去整取零法,只需把t=0.2s时的波形向右平移 即可,结果如图中虚线所示。答案:见解析2021/8/11 星期三15专题一专题二变式训练3导学号38190067一列

9、横波在某一时刻的波的图象如图所示,这列波从O点传到f点需0.6s,则:(1)这列波的传播速度是多少?(2)再经过3.4s时e质点的路程和位移各是多少?(3)通过计算说明这列波经1.3s后的情况,并画出波形。(4)取波传到f点时为时间起点,作出f点的振动图象。2021/8/11 星期三16专题一专题二2021/8/11 星期三17专题一专题二(3)经过1.3 s时波形向右平移的距离x2=vt3=51.3 s=6.5 m,故其波形是(4)当波传播到f点时,其振动方向向上,故其振动图象为答案:(1)5 m/s(2)-0.04 m1.36 m(3)、(4)见解析2021/8/11 星期三18专题一专题二2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三20