高中物理 第12章 機械波本章整合課件 新人教版選修3-4.ppt

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本章整合,專題一,專題二,1.先看兩軸:由兩軸確定圖象種類。 2.直接讀取信息:從振動圖象上可直接讀取周期和振幅;從波的圖象上可直接讀取波長和振幅。 3.利用波速關(guān)系式:波長、波速、周期間一定滿足 4.如果是相互聯(lián)系的波的圖象與振動圖象,要注意質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向的相互確定。,專題一,專題二,【例題1】 一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,位于原點的質(zhì)點的振動圖象如圖甲所示。圖乙所示為該波在某一時刻的波形,A點位于x=0.5 m處。 (1)該振動的振幅是 cm。 (2)振動的周期是 s。 (3)在t等于 周期時,位于原點的質(zhì)點離開平衡位置的位移是 cm。 (4)該波的傳播速度是 m/s。 (5)經(jīng)過 周期后,A點離開平衡位置的位移是 cm。,專題一,專題二,,專題一,專題二,變式訓練1 一列簡諧橫波,在t=0.6 s時刻的圖象如圖甲所示,波上A質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示,則以下說法正確的是( ) A.這列波沿x軸正方向傳播 B.這列波的波速是 m/s C.從t=0.6 s開始,質(zhì)點P比質(zhì)點Q晚0.4 s回到平衡位置 D.從t=0.6 s開始,緊接著的Δt=0.6 s時間內(nèi),A質(zhì)點通過的路程是4 m E.若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為10 m的障礙物,不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,甲 乙,專題一,專題二,解析:由題圖乙可知,t=0.6 s時A點的振動是向下的,因此可判斷這列波是向x軸正方向傳播的,選項A正確;由題圖甲可知,該波的波長為20 m,由題圖乙可知,該波的周期為1.2 s,可得該波的波速為 m/s,選項B正確;由波上各質(zhì)點振動情況可知,P點向上振動,應該先回到平衡位置,選項C錯誤;0.6 s的時間為半個周期,因此質(zhì)點振動路程為4 m,選項D正確;該波的波長為20 m,大于10 m,因此該波遇到一個尺寸為10 m的障礙物時,會發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象,選項E錯誤。 答案:ABD,,專題一,專題二,給出某時刻的波形,由波的傳播方向,根據(jù)波傳播的是一種運動形式,即波形的傳播,或根據(jù)參與波動的質(zhì)點都在各自的平衡位置做簡諧運動,結(jié)合波速便可確定Δt之前或之后的波形。,專題一,專題二,1.Δt后波形的畫法 (1)平移法(如畫圖中①Δt時間后的波形) 方法與步驟: a.算出波在Δt時間內(nèi)傳播的距離: b.把波形沿波的傳播方向平移Δx,得到如圖所示的圖線②。 c.然后將圖線向反方向順延即可,如圖中虛線部分。,專題一,專題二,(2)特殊點法(如畫圖中①Δt時間后的波形) 方法與步驟: a.取相距為 的兩個特殊點(最大位移處與平衡位置處)為研究對象。 b.根據(jù)圖示時刻質(zhì)點的振動方向確定出Δt時間后兩個質(zhì)點的位置。 c.畫出通過此時兩個質(zhì)點位置的正(余)弦曲線即可。 注意:此法僅適用于 的時間前后。 2.Δt前波形的畫法也是利用以上兩種方法,只不過利用“平移法”時需將波形向波傳播的反方向平移,其他地方均相同。,專題一,專題二,【例題2】 圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10 s時刻的波形。P是平衡位置在x=1.0 m處的質(zhì)點,Q是平衡位置在x=4.0 m處的質(zhì)點;圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象。下列說法正確的是( ) A.在t=0.10 s時,質(zhì)點Q向y軸正方向運動 B.在t=0.25 s時,質(zhì)點P的加速度方向與y軸正方向相同 C.從t=0.10 s到t=0.25 s,該波沿x軸負方向傳播了6 m D.從t=0.10 s到t=0.25 s,質(zhì)點P通過的路程為30 cm,專題一,專題二,解析:由題圖乙可知0.10 s時Q質(zhì)點向y軸的負方向運動,A錯誤;根據(jù)t=0.10 s時Q的振動方向,可判斷波沿x軸負方向傳播,由振動圖象和波動圖象知振動周期和波長,分別是T=0.2 s,λ=8 m,在t=0.10 s到t=0.25 s時間內(nèi)波沿x軸負方向傳播距離Δx=vΔt= λ=6 m,將t=0.10 s時的波形沿x軸負方向平移Δx得到t=0.25 s時的波形,如圖甲所示。,專題一,專題二,P點在平衡位置下方,每個質(zhì)點的加速度總是指向平衡位置,因此P質(zhì)點加速度t=0.25 s時刻與y軸正方向相同,選項B、C正確;從t=0.1 s到t=0.25 s質(zhì)點P的振動圖象如圖乙所示,由圖可知,其運動路程x3A=30 cm,D錯誤。 答案:BC,,專題一,專題二,變式訓練2 導學號38190066如圖甲是一列簡諧橫波在t=0.2 s時的波形,其中坐標原點處是波源,圖乙是波上某一點P的振動圖象。 (1)求波速,并說明P質(zhì)點的位置。 (2)畫出t=0.4 s和t=0.55 s的波形。,專題一,專題二,解析:(1)由題圖甲知波長λ=4 m,由題圖乙知周期 T=0.2 s,所以波速 =20 m/s。 由題圖乙知0.2 s時P質(zhì)點經(jīng)過平衡位置正向上運動,且它已振動了一個周期,所以它應是題圖甲中的波源,其橫坐標x=0。 (2)t=0.4 s時,Δt1=0.2 s=T,波形正好向右平移了一個波長,因此0~4 m之間的波形與t=0.2 s時波形相同,此時波形如圖中實線所示。 t=0.55 s時,Δt2=0.35 s=1 T,由畫圖的一般做法:去整取零法,只需把t=0.2 s時的波形向右平移 λ即可,結(jié)果如圖中虛線所示。 答案:見解析,,專題一,專題二,變式訓練3 導學號38190067一列橫波在某一時刻的波的圖象如圖所示,這列波從O點傳到f點需0.6 s,則: (1)這列波的傳播速度是多少? (2)再經(jīng)過3.4 s時e質(zhì)點的路程和位移各是多少? (3)通過計算說明這列波經(jīng)1.3 s后的情況,并畫出波形。 (4)取波傳到f點時為時間起點,作出f點的振動圖象。,專題一,專題二,專題一,專題二,(3)經(jīng)過1.3 s時波形向右平移的距離Δx2=vΔt3=5×1.3 s=6.5 m,故其波形是 (4)當波傳播到f點時,其振動方向向上,故其振動圖象為 答案:(1)5 m/s (2)-0.04 m 1.36 m (3)、(4)見解析,,專題一,專題二,