2018版高中物理第2章机械波第2节机械波的图象描述课后实践导练粤教版选修3-4

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必修一*第一章运动的描述第一节认识运动参考系质点第二节时间位移时间与时刻路程与位移第三节记录物体的运动信息打点计时器数字计时器第四节物体运动的速度平均速度瞬时速度第五节速度变化的快慢加速度第六节用图象描述直线运动匀速直线运动的位移图像匀速直线运动的速度图像匀变速直线运动的速度图像本章复习与测试*第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动落体运动的思考记录自由落体运动轨迹第二节自由落体运动规律猜想与验证自由落体运动规律第三节从自由落体到匀变速直线运匀变速直线运动规律两个有用的推论第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试*第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系认识形变弹性与弹性限度探究弹力力的图示第二节研究摩擦力滑动摩擦力研究静摩擦力第三节力的等效和替代共点力力的等效力的替代寻找等效力第四节力的合成与分解力的平行四边形定则合力的计算分力的计算第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系牛顿第三定律本章复习与测试*第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验牛顿第一定律第二节影响加速度的因素加速度与物体所受合力的关系加速度与物体质量的关系第三节探究物体运动与受力的关系加速度与力的定量关系加速度与质量的定量关系实验数据的图像表示第四节牛顿第二定律数字化实验的过程及结果分析牛顿第二定律及其数学表示第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重超重和失重超重和失重的解释完全失重现象第七节力学单位单位制的意义国际单位制中的力学单位本章复习与测试必修二*第一章抛体运动第一节什么是抛体运动抛体运动的速度方向抛体做直线或曲线运动的条件第二节运动的合成与分解分运动与合运动运动的独立性运动的合成与分解第三节竖直方向的抛体运动竖直下抛运动竖直上抛运动第四节平抛物体的运动平抛运动的分解平抛运动的规律第五节斜抛物体的运动斜抛运动的分解斜抛运动的规律射程与射高弹道曲线本章复习与检测*第二章圆周运动第一节匀速圆周运动认识圆周运动如何描述匀速圆周运动的快慢第二节向心力感受向心力向心加速度生活中的向心力第三节离心现象及其应用离心现象离心现象的运用本章复习与检测*第三章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律天体究竟做怎样的运动苹果落地的思考：万有引力定律的发现第二节万有引力定律的应用计算天体的质量理论的威力：预测未知天体理想与现实：人造卫星和宇宙速度第三节飞向太空飞向太空的桥梁——火箭梦想成真——遨游太空探索宇宙奥秘的先锋——空间探测器本章复习与检测*第四章机械能和能源第一节功怎样才算做了功如何计算功功有正、负之分吗？第二节动能势能动能重力势能弹性势能第三节探究外力做功与物体动能变第四节机械能守恒定律动能与势能之间的相互转化机械能守恒定律的理论推导第五节验证机械能守恒定律第六节能量能量转化与守恒定律各种各样的能量能量之间的转化能量守恒定律能量转化和转移的方向性第七节功率如何描述物体做工的快慢怎么计算功率功率与能量第八节能源的开发与利用能源及其分类能源危机与环境污染未来的能源本章复习与检测*第五章经典力学与物理学的革命第一节经典力学的成就与局限性经典力学的发展历程经典力学的伟大成就经典力学的极限性和适用范围第二节经典时空观与相对论时空观经典时空观相对论时空观第三节量子化现象黑体辐射：能量子假说的提出光子说：对光电效应的解释光的波粒二象性：光的本性揭示原子光谱：原子能量的不连续第四节物理学——人类文明进步的阶物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学与现代技术——人类文明进步的推动力本章复习与检测选修3-1*第一章电场第一节认识电场起点方式的实验探究电荷守恒定律第二节探究静电力点电荷库仑定律第三节电场强度电场电场的描述怎样“看见”电场第四节电势和电势差电势差电势等势面第五节电场强度与电势差的关系探究场强与电势差的关系电场线与等势面的关系第六节示波器的奥秘带电离子的加速带电离子的偏转示波器探秘第七节了解电容器识别电容器电容器的充放电电容器的电容决定电容的因素第八节静电与新技术锁住黑烟防止静电危害本章复习与测试*第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素电阻定律的实验探究电阻率第二节对电阻的进一步研究导体的伏安特性电阻的串联电阻的并联第三节研究闭合电路电动势闭合电路的欧姆定律路端电压跟负载的关系测量电源的电动势和内阻第四节认识多用电表多用电表的原理学会使用多用电表第五节电功率电功和电功率焦耳定律和热功率闭合电路中的功率第六节走进门电路与门电路或门电路非门电路门电路的实验探究第七节了解集成电路集成电路概述集成电路的分类集成电路的前景本章复习与测试*第三章磁场第一节我们周围的磁象无处不在的磁场地磁场磁性材料第二节认识磁场磁场初探磁场有方向吗图示磁场安培分子电流假说第三节探究安培力安培力的方向安培力的大小磁通量第四节安培力的应用直流电动机磁电式电表第五节研究洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的大小第六节洛伦兹力与现代技术带电粒子在磁场中的运动质谱仪回旋加速器本章复习与测试本册复习与测试,选修3-2*第一章电磁感应第一节电磁感应现象第二节研究产生感应电流的条件第三节探究感应电流的方向感应电流的方向楞次定律右手定则第四节法拉弟电磁感应定律影响感应电动势大小的因素法拉第电磁感应定律感应电动势的另一种表述第五节法拉弟电磁感应定律的应用（一）法拉第电机电磁感应中的电路第六节法拉弟电磁感应定律的应用（二）电磁流量计电磁感应中的能量第七节自感现象及其应用自感现象自感系数日光灯第八节涡流现象及其应用涡流现象电磁灶与涡流加热涡流制动与涡流探测本章复习与检测*第二章交变电流第一节认识变交电流观察交变电流的图象交变电流的产生第二节交变电流的描述用函数表达式描述交变电流用图象描述交变电流第三节表征交变电流的物理量交变电流的周期和频率交变电流的峰值和有效值第四节电感器对交变电流的作用认识电感器电感器对交变电流的阻碍作用低频扼流圈和高频扼流圈第五节电容器对交变电流的作用电容器仅让交变电流通过电容器对交变电流的阻碍作用隔直电容器和高频旁路电容器第六节变压器认识变压器探究变压器的电压与匝数的关系理想变压器原副线圈中的电流第七节远距离输电从发电站到用户的输电线路为什么要用高压输电直流输电本章复习与检测*第三章传感器第一节认识传感器什么是传感器传感器的分类第二节探究传感器的原理温度传感器的原理光电传感器原理第三节传感器的应用生活中的传感器农业生产中的传感器工业生场中的传感器飞向太空的传感器第四节用传感器制作自控装置第五节用传感器测磁感应强度本章复习与检测选修3-3*第一章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的分子的大小阿伏伽德罗常数第二节测量分子的大小实验原理实验器材实验与收集数据分析与论证第三节分子的热运动扩散现象布朗运动第四节分子间的相互作用力第五节物体的内能分子的动能温度分子势能物体的内能第六节气体分子运动的统计规律分子沿各个方向运动的机会相等分子速率按一定的规律分布本章复习与检测*第二章固体、液体和气体第一节晶体的宏观特征单晶体多晶体非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料新材料的基本特征新材料的未来第四节液体的性质液晶液体分子的排列液体分子的热运动液晶长丝状液晶螺旋状液晶第五节液体的表面张力液体的表面现象液体的表面张力及其微观解释第六节气体状态量体积温度压强第七节气体实验定律(Ⅰ)玻意耳定律第八节气体实验定律(Ⅱ)查理定律盖.吕萨克定律对气体实验定律的微观解释第九节饱和蒸汽空气的湿度饱和蒸汽饱和气压空气的湿度本章复习与检测*第三章热力学基础第一节内能功热量改变物体内能的两种方式第二节热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律运用举例第三节能量守恒定律能量守恒定律第一类永动机是不可能造成的第四节热力学第二定律热传导的方向性机械能和内能转化过程的方向性热力学第二定律热力学第二定律的微观实质熵第五节能源与可持续发展能源与环境温室效应酸雨能量降退与节约能源第六节研究性学习能源的开发利用与环境保护本章复习与测试选修3-4*第一章机械振动第一节初识简谐运动弹簧振子描述简谐运动的物理量第二节简谐运动的力和能量特征简谐运动的力的特征简谐运动的能量的特征第三节简谐运动的公式描述第四节探究单摆的振动周期单摆振动周期的实验探究第五节用单摆测定重力加速度第六节受迫振动共振受迫振动共振共振的利用和防止本章复习与检测*第二章机械波第一节机械波的产生和传播认识机械波机械波的产生机械波的传播纵波与横波第二节机械波的图象描述波的图象描述波的特征的物理量第三节惠更斯原理及其应用惠更斯原理波的反射波的折射第四节波的干涉与衍射波的干涉波的衍射第五节多普勒效应认识多普勒效应多普勒效应的成因多普勒效应的运用本章复习与检测*第三章电磁振荡与电磁波第一节电磁振荡电磁振荡电路的演变与构成电磁振荡过程中电场能和磁场能的转化电磁振荡的周期和频率第二节电磁场与电磁波麦克斯韦电磁场理论的基础思想电磁波的产生及其特点电磁场的物质性麦克斯韦电磁场理论的意义第三节电磁波的发射、传播和接收模仿赫兹实验电磁波的发射电磁波的传播无线电波的接收第四节电磁波谱光是电磁波电磁波谱第五节电磁波的应用无线电广播与电视移动通信电磁波与科技、经济、社会发展的关系本章复习与检测*第四章光第一节光的折射定律光的折射规律的实验探究折射角与光速的关系折射率第二节测定介质的折射率测量折射率第三节认识光的全反射现象光的全反射光导纤维的结构与应用第四节光的干涉双缝干涉现象光产生干涉的条件第五节用双缝干涉实验测定光的波长第六节光的衍射和偏振光的衍射光的偏振第七节激光激光激光的特性激光的应用全息照相用激光观察全息照片本章复习与检测*第五章相对论第一节狭义相对论的基本原理狭义相对论的诞生狭义相对论的基本原理“同时”的相对性第二节时空相对性时间间隔的相对性空间距离的相对性相对论的时空观第三节质能方程与相对论速度合成相对论质量质能方程相对论的速度合成定理第四节广义相对论广义相对论基本原理广义相对论的主要结论第五节宇宙学简介人类对宇宙演化的认识宇宙学的新进展本章复习与检测选修3-5*第一章碰撞与动量守恒第一节物体的碰撞历史上对碰撞问题的研究生活中的各种碰撞现象弹性碰撞和非弹性碰撞第二节动量动量守恒定律动量及其改变一维碰撞中的动量守恒定律第三节动量守恒定律在碰撞中的应. 第四节反冲运动第五节自然界中的守恒定律守恒与不变守恒与对称本章复习与检测*第二章波粒二象性第一节光电效应光电效应与光电流光电流的变化极限频率遏止电压电磁理论解释的困难第二节光子能量量子假说光子假说光电效应方程对光电效应的解释第三节康普顿效应及其解释第四节光的波粒二象性光的波粒二象性的本质概率波第五节德布罗意波德布罗意波假说电子衍射电子云不确定关系本章复习与检测*第三章原子结构之谜第一节敲开原子的大门探索阴极射线电子的发现第二节原子的结构α粒子散射实验原子的核式结构的提出第三节氢原子光谱巴耳末系氢原子光谱的其他线系原子光谱第四节原子的能级结构能及结构猜想氢原子的能级本章复习与检测*第四章原子核第一节走进原子核放射性的发现原子核的组成第二节核衰变与核反应方程原子核的衰变核反应方程半衰期第三节放射性同位素同位素放射性同位素的应用放射性的危害及防护第四节核力与结合能核力及其性质重核与轻核结合能第五节裂变和聚变核裂变链式反应受控热核反应第六节核能利用反应堆核电站核能利用第七节小粒子与大宇宙从小粒子到大宇宙——空间跨度从粒子寿命到宇宙年龄——时间跨度本章复习与检测。

2018版物理沪科版新课堂同步选修3-4文档：第2章 2-2

2.2 机械波的描述理解周期、频率、波长、[先填空]1.波的图像的作法(1)建立坐标系：以横坐标x 表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y 表示该时刻各质点偏离平衡位置的位移.(2)选取正方向：规定位移的方向向上为正值，向下为负值.(3)描点：把该时刻各质点的位置画在坐标系里.(4)连线：用平滑曲线将各点连接起来就得到了这一时刻横波的图像.2.横波图像的物理意义：波的图像直观地表明了离波源不同距离的各振动质点在某一时刻的位置.3.横波图像的特点：简谐波的波形为正余弦曲线.[再判断]1.波的图像描述了某一时刻各质点离开平衡位置的位移情况.(√)2.只有横波才能画出波的图像.(×)3.简谐波中各质点做的是简谐运动.(√)[后思考]1.为什么不同时刻波的图像的形状不同？【提示】在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻质点的位移不同，故不同时刻波的图像不同.2.波中各质点做简谐运动，是一种变加速运动，是否说明波的传播也是变加速运动？【提示】不能.虽然质点做变加速运动，但是在均匀介质中波是匀速传播的.[核心点击]1.对波的图像的理解(1)波的图像是某一时刻介质中各个质点运动情况的“定格”.可以将波的图像比喻为某一时刻对所有质点拍摄下的“集体照”.(2)简谐波的图像是正(余)弦曲线，是最简单的一种波，各个质点振动的最大位移都相等，介质中有正弦波传播时，介质中的质点做简谐运动.(3)横波的图像形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似，波形中的波峰即为图像中的位移正向的最大值，波谷即为图像中的位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图像中也恰处于平衡位置.2.波的图像的周期性在波的传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，不同时刻质点的位移不同，则不同时刻波的图像不同.质点的振动位移做周期性变化，则波的图像也做周期性变化.经过一个周期，波的图像复原一次.3.波的传播方向的双向性如果只知道波沿x轴传播，则有可能沿x轴正向传播，也可能沿x轴负向传播，具有双向性.4.由波的图像获得的三点信息(1)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移.(2)可以直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A.(3)若已知该波的传播方向，可以确定各质点的振动方向；或已知某质点的振动方向，可以确定该波的传播方向.5.振动图像和波的图像振动图像和波的图像从图形上看好像没有什么区别，但实际上它们有本质的区别.(1)物理意义不同：振动图像表示同一质点在不同时刻的位移；波的图像表示介质中的各个质点在同一时刻的位移.(2)图像的横坐标的单位不同：振动图像的横坐标表示时间；波的图像的横坐标表示距离.1.如图2-2-1为某一向右传播的横波在某时刻的波形图，则下列叙述中正确的是()图2-2-1A.经过半个周期，质点C将运动到E点处B.M点和P点的振动情况时刻相同C.A点比F点先到达最低位置D.B点和D点的振动步调相反E.A点和E点的振动步调相同【解析】各质点在各自的平衡位置附近振动，不随波迁移，所以经过半个周期，质点C会回到平衡位置，但不会运动到E点，A错误；M点和P点的振动情况不会相同，B错误；波向右传播，F点和A点都向上振动，A点先到达最低位置，C正确；B点和D点的振动相差半个周期，所以振动步调相反，A点和E点振动相差1个周期，所以振动步调相同，D、E正确.【答案】CDE2.如图2-2-2所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，已知质点A在此时刻的振动方向如图中箭头所示，则以下说法中正确的是()图2-2-2A.波向左传播B.波向右传播C.质点B向上振动D.质点B向下振动E.质点C向上振动【解析】解决该题有许多方法，现用“上下坡”法判断，若波向右传播，则A质点处于下坡，应向上振动，由此可知波向左传播.同理可判断C向上振动，B向上振动.【答案】ACE3.如图2-2-3所示为一列简谐波在某一时刻的波形，求：图2-2-3(1)该波的振幅；(2)已知该波向右传播，说明A、B、C、D各质点的振动方向.【解析】(1)波的图像上纵坐标的最大值就是波的振幅，所以该波的振幅是5 cm.(2)由于该波向右传播，所以在A、B、C、D各质点左侧各选一邻近的参考点A′、B′、C′、D′，利用带动法可以判断出B的振动方向向上，A、C、D的振动方向向下.【答案】(1)5 cm(2)见解析波的传播方向与质点振动方向互判四法1.上下坡法沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”，如图2-2-4所示.图2-2-42.带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点.方法：在质点P靠近波源一方附近的图像上另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动，如图2-2-5所示.图2-2-53.微平移法原理：波向前传播，波形也向前平移.方法：作出经微小时间Δt后的波形，就知道了各质点经过Δt时间到达的位置，运动方向也就知道了，如图2-2-6甲所示.图2-2-64.同侧法质点的振动方向与波的传播方向在波的图像的同一侧.如图2-2-6乙所示，波向右传播.[先填空]1.周期(T)和频率(f)(1)决定因素：波的周期和频率由波源的周期和频率决定.(2)周期与频率关系：周期T与频率f互为倒数，即f＝1 T.2.波长在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离叫做波长.用λ表示.3.波长、频率与波速的关系(1)波速：波传播的速度叫做波速，波在均匀介质中是匀速传播的.(2)公式波速、波长和周期的关系为v＝λT.波速、波长和频率的关系为v＝λf.(3)决定波长的因素：波长由介质和波源共同决定.[再判断]1.两个波峰(或波谷)之间的距离为一个波长.(×)2.两个密部(或疏部)之间的距离为一个波长.(×)3.振动在介质中传播一个波长的时间是一个周期.(√)[后思考]1.某时刻，两个相邻的、位移相等的质点间的距离等于波长吗？【提示】不一定.某时刻两质点位移相等，间距却不一定等于波长.2.波在一个周期内传播的距离是一个波长，那么在一个周期内质点通过的路程是否为一个波长？为什么？【提示】不是.因为波在传播时，介质中的质点都在平衡位置附近振动，不随波的传播而迁移，一个周期内质点通过的路程为振幅的四倍，而不是一个波长.[核心点击]1.关于波长的定义：“振动相位总是相同”和“相邻两质点”是波长定义的两个必要条件，缺一不可；在波的图像中，无论从什么位置开始，一个完整的正(余)弦曲线对应的水平距离为一个波长.2.关于波长与周期：质点完成一次全振动，波向前传播一个波长，即波在一个周期内向前传播一个波长.可推知，质点振动14周期，波向前传播14波长；反之，相隔14波长的两质点的振动的时间间隔是14周期.并可依此类推.3.对波速的理解(1)机械波在介质中的传播速度由介质的性质决定，在不同的介质中，波速一般不同.(2)波速的实质：波的传播速度即波形的平移速度.(3)波速与振动速度波速与质点的振动速度不同，波速是振动形式匀速向外传播的速度，始终沿传播方向；振动速度是指质点在平衡位置附近振动的速度，大小和方向都随时间做周期性变化.(4)波从一种介质进入另外一种介质，波源没变，波的频率不会发生变化；介质的变化导致了波速和波长的改变.4.波的空间周期性(1)相隔距离为一个波长的整数倍的两质点，振动情况完全相同，且离开平衡位置的位移“总是”相等，振动速度大小和方向也“总是”相同，因而波长显示了波的空间周期性.(2)相隔距离为半波长的奇数倍的两质点的振动情况完全相反，即在任何时刻它们的位移大小相等、方向相反，速度也是大小相等、方向相反，会同时一个在波峰、一个在波谷或同时从相反方向经过平衡位置.4.如图2-2-7所示是一列简谐波在某一时刻的波形图像.下列说法中正确的是( )图2-2-7A.质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同的B.质点B、F在振动过程中位移总是相同的C.质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长D.质点A、I在振动过程中位移总是相同的，它们的平衡位置间的距离是一个波长E.C、E两质点的振动情况总是相反的【解析】从图像中可以看出质点A、C、E、G、I在该时刻的位移都是零，由于波的传播方向是向右的，容易判断出质点A、E、I的速度方向是向下的，而质点C、G的速度方向是向上的，因而这五个质点的位移不总是相同，所以选项A错误.质点B、F是处在相邻的两个波峰的点，它们的振动步调完全相同，在振动过程中位移总是相等的，故选项B正确.质点D、H是处在相邻的两个波谷的点，它们的平衡位置之间的距离等于一个波长，所以选项C正确.虽然质点A、I 在振动过程中位移总是相同的，振动步调也完全相同，但由于它们不是相邻的振动步调完全相同的两个质点，它们的平衡位置之间的距离不是一个波长(应为两个波长)，所以选项D错误.C、E两质点相隔半个波长，选项E正确.【答案】BCE5.关于波的周期，下列说法中正确的是()A.质点的振动周期就是波的周期B.波的周期是由波源驱动力的周期决定的C.波的周期与形成波的介质的密度有关D.经历整数个周期波形图重复出现，只是波形向前移动了一段距离E.经历整数个周期波形图重复出现，质点向沿波传播的方向前进整数个波长的距离【解析】波的周期是由质点振动的周期决定的，故A选项正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故B选项正确，C选项错误；D选项正是波的周期性的体现，故D正确.质点不随波迁移，E选项错误.故正确答案为A、B、D.【答案】ABD6.一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图2-2-8所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A为________，频率f为________.图2-2-8【解析】由图可知振幅A＝0.5 m.波从M传到N的过程，波速v＝xt＝11－50.6m/s＝10 m/s.由图可知λ＝4 m，所以T＝λv＝0.4 s，f＝1T＝2.5 Hz.【答案】0.5 m 2.5 Hz求解波长、频率与波速问题的技巧1.波速的决定因素：波在不同介质中波速不同，机械波的波速取决于介质，介质不同，波速不同，故从一种介质进入另一种介质时，波速变化.2.频率的决定因素：波的频率f取决于波源，故波的频率始终不变，从一种介质进入另一种介质时，频率不变.3.波长变化情况：根据v＝λf，当从一种介质进入到另一种介质，f不变，v 变化，波长λ也随之变化.。

2018年春粤教版选修3-4物理教师用书：第2章第2节机械波的图象描述 Word版含答案

第二节机械波的图象描述1．(3分)关于振动和波的关系，下列说法正确的是()A．有机械波必有振动B．有机械振动必有波C．离波源远的质点振动周期长D．波源停振时，介质中的波动立即停止【解析】一个质点的振动会带动邻近质点的振动，使振动这种运动形式向外传播出去而形成机械波，但在缺少介质的情况下，波动现象就无法发生，故A 对B错．波动形成以后，各质点的振动都先后重复波源的振动，故各质点的振动周期是一样的，C错．大量质点的振动所形成的波动不会因波源的停振而消失，因为能量不会无缘无故地消失，故D错．【答案】 A2．(3分)一列波由波源处向周围扩展开去，由此可知，下列说法正确的是() A．介质中各质点由近及远地传播开去B．介质中质点的振动形式由近及远地传播开去C．介质中质点振动的能量由近及远地传播开去D．介质中质点只是振动而没有迁移【解析】波的传播过程是振动形式和振动能量的传播过程，介质中质点并不随波迁移．【答案】BCD3．(4分)如图2－2－1所示，沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻两质点的距离相等，其中0为波源，设波源的振动周期为T，从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经T4质点1开始振动，则下列关于质点的振动和介质中的波的说法中不正确的是()图2－2－1A．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚B．图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C．图中8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后T 4D．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动【解析】波在形成和传播过程中，总是离波源近的质点先振动，但各质点起振的方向都和波源的起振方向相同，故A正确、B错误；质点7和质点8相比，7是8前的质点，它们之间的振动步调相差T4，故C正确；质点9比质点1晚2T开始起振，所以它们的振动步调完全一致，D正确．【答案】 B学生P 20一、波的图象1．图象的建立用横坐标x表示在波的传播方向上介质中各质点的平衡位置，纵坐标y 表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，并规定横波中位移向某一个方向时为正值，位移向相反的方向时为负值．在xOy 平面上，画出各个质点平衡位置x 与各质点偏离平衡位置的位移y 组成的各点(x ，y )，用平滑的曲线把各点连接起来就得到了横波的波形图象(如下图2－2－2所示)．图2－2－22．图象的特点(1)横波的图象形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似，波形中的波峰即为图象中的位移正向的最大值，波谷即为图象中位移负向的最大值，波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置．(2)波形图线是正弦或余弦曲线的波称为简谐波．简谐波是最简单的波．3．图象的物理意义波动图象描述的是在同一时刻，沿波的传播方向上的各个质点离开平衡位置的位移．4．由波的图象可以获得的信息(1)从图象上可直接读出波长和振幅．(2)可确定任一质点在该时刻的位移．(3)因加速度方向和位移方向相反，可确定任一质点在该时刻的加速度方向．(4)若已知波的传播方向，可确定各质点在该时刻的振动方向，并判断位移、加速度、速度、动能的变化．二、波的图象与振动图象的区别1．波的图象表示介质中的各个质点在某一时刻的位移．2．振动图象表示介质中一个质点在各个时刻的位移．三、描述波的特征的物理量1．波长(λ)(1)定义：在波动中，位移总是相同的两个相邻质点间的距离．通常用λ表示．(2)特征：在横波中，两个相邻波峰或两个相邻波谷之间的距离等于波长．在纵波中，两个相邻密部或两个相邻疏部之间的距离等于波长．2．周期(T)和频率(f)(1)定义：波上各质点的振动周期(或频率)．(2)规律：在波动中，各个质点的振动周期(或频率)是相同的，它们都等于波源的振动周期(或频率)．(3)关系：周期T和频率f互为倒数，即f＝1 T.(4)时空关系：在一个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于一个波长．3．波速(v)(1)定义：机械波在介质中传播的速度．波速等于波长和周期的比值．(2)定义式：v＝λT，它又等于波长和频率的乘积，公式为v＝λf，这两个公式虽然是从机械波得到的，但也适用于我们以后学到的电磁波．(3)决定因素：机械波在介质中的传播速度由介质的性质决定，在不同的介质中，波速一般不同；另外，波速还与温度有关．学生P21一、波的图象特点1．周期性在波的传播过程中，由于介质中的各质点都在各自的平衡位置附近做周期性振动，所以波的图象也具有周期性，每经过一个周期，波的图象就重复一次．2．传播的双向性若不指定波的传播方向时，图象中的波可能向x轴的正向或x轴的负向传播．质点振动方向与波的传播方向间存在着必然的联系，若已知波的传播方向，便知波源的方位，任意给一质点，我们均可判定它跟随哪些质点振动，便知道它的振动方向，反之亦然．1．若已知波的传播方向，可确定各质点在该时刻的振动方向，并判断位移、加速度、速度、动能的变化．常用方法：(1)上下坡法沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”．如图2－2－3：图2－2－3(2)带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点．方法：在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动．如图2－2－4：图2－2－4(3)微平移法原理：波向前传播，波形也向前平移．方法：作出经微小时间Δt后的波形，就知道了各质点经过Δt时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了．如图2－2－5(1)：图2－2－5(4)同侧法：质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧．如图2－2－5(2)所示．若波向右传播，则P向下运动．2．由质点振动方向确定波的传播方向仍是上述几种方法，只需将判定的程序倒过来，“反其道行之”即可．一、对波的图象的理解如图2－2－6所示，画出了一列向右传播的简谐横波在某个时刻的波形，由图象可知()图2－2－6A．质点b此时位移为零B．质点b此时向－y方向运动C．质点d的振幅是2 cmD．质点a再经过T2通过的路程是4 cm，偏离平衡位置的位移是4 cm【导析】由波的图象及其传播方向可直接读出各质点的振幅、位移及振动方向；根据振动的周期性和对称性判断某段时间内质点的路程．【解析】由波形知，质点b在平衡位置，所以其位移此刻为0，选项A正确；因波向右传播，波源在左侧，在质点b的左侧选一参考点b′，由图知b′在b上方，所以质点b此时向＋y方向运动，选项B错误；简谐波传播过程中，介质中的各质点振幅相同，所以质点d的振幅是2 cm，选项C正确；再过T的时2间，质点a将运动到负向最大位移处，它偏离平衡位置的位移为－2 cm，故选项D错误．故选AC.【答案】AC在简谐波的图象中，1．简谐横波某时刻的波形图线如图2－2－7所示．由此图可知()图2－2－7A．若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B．若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C．若波从右向左传播，则质点c向下运动D．若波从右向左传播，则质点d向上运动【解析】法一：“带动法”．若a向下运动，则a是由其右侧邻近质点带动的，波源位于右侧，波向左传播，故A错．同理，B正确．若波从右向左传播，则c，d质点均应由其右侧邻近质点带动，其右侧质点位于c、d上方，所以c，d均向上运动，故C项错误，D项正确．法二：“微平移法”．若质点a向下运动，下一时刻a的位移比此刻位移略小，则下一时刻波形如图中虚线．可见波向左传播，选项A错误．同理可判定选项B正确；若波从右向左传，虚线波就可看成下一时刻的波形，由图可见c、d均向上运动，选项C错误，D正确．故选BD.【答案】BD二、波的图象与振动图象的关系一列简谐波在t＝0时刻的波形图如图2－2－8(a)所示，图(b)表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图象，则()图2－2－8A．若波沿x轴正方向传播，(b)图应为a点的振动图象B．若波沿x轴正方向传播，(b)图应为b点的振动图象C．若波沿x轴正方向传播，(b)图应为c点的振动图象D．若波沿x轴正方向传播，(b)图应为d点的振动图象【导析】根据(b)图首先判定出此质点在0时刻的位置和振动方向，然后在波形图中寻找符合条件的点．【解析】在(b)的振动图象中，t＝0时质点在平衡位置且向y轴正方向运动，在平衡位置的点只有b、d，故选项A、C错误；波沿x轴正方向传播，波源在左侧，b、d两点都是在其左侧点的带动下振动的，b左侧的点在其上方，因此b质点正向上运动，符合要求，选项B正确；d左侧的点在其下方，d质点正向下运动，不合要求，选项D错误．故选B.【答案】 B解决这类问题，首先确定或判断出2．一列简谐横波沿x轴负方向传播，如图2－2－9所示，其中图甲是t＝1 s 时的波形图，图乙是该波中某振动质点的位移随时间变化的图线(两图用同一时间起点)．(1)图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线A．x＝0处的质点B．x＝1 m处的质点C．x＝2 m处的质点D．x＝3 m处的质点图2－2－9(2)若波沿x轴正方向传播，则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线．(3)设波沿x轴负方向传播，画出x＝3 m处的质点的振动图线．【解析】(1)当t＝1 s时，由图乙可知，此时质点在平衡位置，正要沿y轴负方向运动，由于该波沿x轴负方向传播，由图甲知此时0点在平衡位置，且正沿y轴负方向运动．(2)若波沿x轴正方向传播，由图甲可知，t＝1 s时x＝2 m处的质点在平衡位置，且正沿y轴负方向运动，故选C.(3)在t＝1 s时，x＝3 m处的质点正在正向最大位移处，且正沿y轴负方向运动，可得振动图象如图所示．【答案】(1)A(2)C(3)如图所示三、波长、波速和周期关系的应用在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图2－2－10(a)所示，一列横波沿该直线向右传播，t＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图2－2－10(b)所示的波形．则该波：图2－2－10(1)波长为多少？(2)质点振动的周期为多少？(3)波速为多少？【导析】根据波长的定义；波在传播过程中，各点起振时的方向都与波源起振方向相同；利用波长、波速、周期的关系v＝λT求解．【解析】(1)由图象可知：质点1、9是两个相邻的且振动情况总是相同的两个质点，它们的平衡位置之间的距离即为一个波长，即λ＝8L.(2)t＝0时，波刚传到质点1，且质点1起振方向向下，说明波中各质点的起振方向均向下，在Δt后由图象可知质点9的振动方向为向上，说明它已经振动了T 2，因此Δt＝T＋T2，即T＝23Δt.(3)波速v＝λT＝8L23Δt＝12LΔt.【答案】(1)8L(2)23Δt(3)12LΔt解决此类问题关键是能够在波的图象中读出波长1．如图2－2－11所示是一列波t时刻的图象，图2－2－11图象上有a、b、c三个质点，下列说法中正确的是()A．a、b两质点此时刻速度方向相同B．a、c两质点此时刻加速度方向相同C．c质点此时速度方向沿y轴负方向D．a质点此时速度方向沿y轴正方向【解析】a、b两质点在相邻的波峰与波谷之间，振动方向相同；a、c两质点都位于x轴下方，加速度方向均指向y轴正方向．由于波的传播方向不定，故C、D选项不确定．故选AB.【答案】AB2．一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图2－2－12所示，此后，若经过34周期开始计时，则图2－2－13描述的是()图2－2－12图2－2－13 A．a处质点的振动图象B．b处质点的振动图象C．c处质点的振动图象D．d处质点的振动图象【解析】因横波沿x轴正向传播，经34周期振动到平衡位置的质点为b、d两质点，该时刻b点的振动方向沿y轴负方向，d点的振动方向沿y轴正方向，题图2－2－12为b处质点的振动图象，B对，ACD错．故选B.【答案】 B3．一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播．已知t＝0时的波形如图2－2－14所示，则()图2－2－14A．波的周期为1 sB．x＝0处的质点在t＝0时向y轴负向运动C．x＝0处的质点在t＝14s时速度为0D．x＝0处的质点在t＝14s时速度值最大【解析】由波的图象知波长λ＝4 m，所以周期T＝λv＝1 s，A项正确；由波的传播方向和质点振动方向之间的关系知，此时x＝0处的质点向y轴负向运动，B项正确；质点运动时越接近平衡位置速度越大，t＝14s＝T4时，x＝0处的质点已运动到x轴下方，其振动速度既不为零也不是最大值，C、D均错．故选AB.【答案】AB4．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点()A．它的振动速度等于波的传播速度B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长D．它的振动频率等于波源的振动频率【解析】由振动和波的关系可知：质点的振动速度是质点运动的速度，而波的传播速度是指“振动”这种运动形式的传播速度，故A错；波可分为横波和纵波，在纵波中，质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上，故B错；在一个周期内波传播的距离等于波长，而质点运动的路程等于4个振幅，故C错；介质中所有质点的振动都是由波源的振动引起的，它们的振动频率与波源的振动频率都相同，故D正确．【答案】 D。

高中物理第2章机械波第4节波的干涉与衍射课后实践导练粤教版选修3-4(2021年最新整理)

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第4节波的干涉与衍射课标基础1．两列波相叠加产生了稳定的干涉现象，得到了干涉图样,以下关于干涉的说法中正确的是（）A．两列波的频率一定相同B．振动加强区与振动减弱区总是相互间隔的C．振动加强区与振动减弱区交替变化D．振动加强区在空间的位置一直不变【解析】干涉现象中加强区和减弱区是相互间隔的，但加强区和减弱区在空间的位置是确定的，不随时间变化而变化．【答案】ABD2．关于波的干涉，下列说法正确的是（）A．只有横波才能发生干涉，纵波不能发生干涉B．只要是两列以上的波，在相遇的区域内都能产生稳定的干涉C．不管是横波还是纵波，只要叠加的两列波的频率相等,振动情况相同，就能产生稳定的干涉现象D．干涉是机械波特有的现象【解析】干涉是波特有的现象，任何波只要满足相干条件都能产生干涉现象．【答案】C3．利用发波水槽得到的水面波形如图2－4－11a、b所示，则（)图2－4－11A．图a、b均显示了波的干涉现象B．图a、b均显示了波的衍射现象C．图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象D．图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干涉现象【答案】D4．两列波相叠加发生了稳定的干涉现象，那么( )A．两列波的频率不一定相同B．振动加强区域的各质点都在波峰上C．振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱D．振动加强的区域和振动减弱的区域不断周期性地交换位置【解析】两列波发生稳定的干涉的条件必须是两列波的频率相同且相位差恒定，故A错,且振动加强区始终加强，振动减弱的区域始终减弱,形成稳定的干涉图样,C对D错,振动加强区域的各质点，只是振幅最大，它们也在自己的平衡位置附近振动，并不是只在波峰上，B错．【答案】C5．一波源在绳的左端产生波P，另一波源在同一根绳子的右端产生波Q，波速均为1 m/s.在t＝0时，绳上的波形如图2－4－12甲所示,根据波的叠加原理,以下判断正确的是（）A．当t＝2 s时，波形如乙图，t＝4 s时，波形如丙图B．当t＝2 s时，波形如乙图，t＝4 s时，波形如丁图C．当t＝2 s时，波形如丙图,t＝4 s时，波形如乙图D．当t＝2 s时，波形如丙图，t＝4 s时,波形如丁图图2－4－12【解析】当t＝2 s时，两列波分别向右、向左传播的距离Δx＝vt＝2 m,两列波都正在x＝2 m到x＝3 m区间,且它们在各处分别引起的位移大小相等,方向相反,合位移均为零，介质中各质点排列成一条直线,波形如图丙；当t＝4 s时，两列波分别向右、向左传播的距离Δx ＝vt＝4 m，Q在x＝0到x＝1 m区间，P在x＝4 m到x＝5 m区间，波形如丁图．【答案】D能力提升6．声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物，这是因为( ）A．声波是纵波，光波是横波B．声波振幅大，光波振幅小C．声波波长较长，光波波长很短D．声波波速较小，光波波速很大【答案】C7．甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼,两船相距24 m．有一列水波在湖面上传播,使每只船每分钟上下浮动20次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷,这时两船之间还有5个波峰．(1)此水波的波长为多少？波速为多少?（2)若此波在传播过程中遇到一根竖直的电线杆,是否会发生明显的衍射现象？（3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞，桥墩直径为3 m，桥墩处能否看到明显衍射？（4)若该桥为一3 m宽的涵洞，洞后能否发生明显衍射？【解析】(1)由题意知：周期T＝6020s＝3 s。

18版高中物理第2章机械波第4节波的干涉与衍射课件粤教

的干涉，所形成的图样叫做__________ ．干涉图样
干涉，_______ 干涉是波特有的现象． 3．一切波都能发生______
4．干涉条件
频率相同是两列波发生干涉的必要条件． _______
二、波的衍射现象 1．定义
绕过障碍物继续前行的现象叫做波的衍射．波________
【特别提醒】 1衍射是波特有的现象. 2一切波都能发生衍射现象，只是有的明显，有的不明显而已. 3波的直线传播只是在衍射不明显时的近似现象.
一、波的干涉 1．波的叠加几列波相遇时能够保持各自的__________ 继续传播，在它们重叠的区域里，运动状态介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播
矢量和．时引起的位移的_________
2．干涉
频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动 ______ ______ 加强，某些区域的振动减弱，而且振动______ 加强的区域和振动______ ______ 减弱的区域相互间隔，这种现象叫波
图 2－4－3
2．由于叠加区域的总位移是各波单独传播时引起位移的矢量和，所以在叠加区域质点的总位移可能增大，也可能减小.2－4－3 丙是波峰与波峰的叠加，使总位移增大，振幅增大，振动加强．(波谷与波谷相遇也使振动加强)
3．当波峰与波谷相遇叠加时，质点同时参与一个向上和向下的振动，这样总位移比两列波单独传播时位移大的那列波的位移小，振幅减小，因而使振动减弱，如图 2－4－4 所示．
【特别提醒】 ①加强区始终加强，减弱区始终减弱，位置不变；②不论是加强区还是减弱区的质点，都仍然在其平衡位置附近振动，即它们的位移仍随时间发生周期性变化.
2．干涉图样及其特征 (1)干涉图样：如图 2－4－5 所示．

2018版高中物理第2章机械波第1节机械波的产生和传播课后实践导练粤教版选修3_

第1节机械波的产生和传播课标基础1．2011年3月11日，在日本福岛近海，地震引发海啸，造成了重大的人员伤亡，海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪，下列说法正确的是( ) A．地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波B．波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止C．地震波和海啸都只有纵波D．地震波和海啸具有能量，随着传播将越来越强【解析】地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波，地震波和海啸既有横波成分也有纵波成分．波向前传播时，不仅传播了振动形式还传递了能量，但随着波的传播能量会逐渐减少，当波源停止振动时，波的传播并没有立即停止而是继续向前传播，故选A.【答案】 A2．科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹．在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为( )A．月球太冷，声音传播太慢B．月球上没有空气，声音无法传播C．宇航员不适应月球，声音太轻D．月球上太嘈杂，声音听不清楚【解析】声波是机械波，传播需要介质，故B选项正确．【答案】 B3．在机械波中有( )A．各质点都在各自的平衡位置附近振动B．相邻质点间必有相互作用力C．前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D．各质点随波的传播而迁移【解析】机械波在传播时，介质中的各质点在波源的带动下都在各自的平衡位置附近振动，并没有随波的传播而发生迁移．在相邻质点间作用力下，前一质点带动后一质点振动，故A、B、C正确，D错误．【答案】ABC4．一列横波正沿水平方向由西向东传播，则下列说法中正确的是( )A ．波中各个质点都在由西向东运动B ．波中的各个质点一定沿水平方向振动C ．波中的各个质点一定沿竖直方向振动D ．以上说法都错误【解析】横波中各质点的振动方向与波的传播方向垂直，波在水平方向由西向东传播，质点振动方向与其垂直，不一定沿水平方向也不一定沿竖直方向，故A 、B 、C 都错．【答案】 D5．沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时( )A ．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失B ．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失C ．离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动D ．离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动【解析】波动把能量从波源由近及远地传播出去，振动的各质点先后获得能量，因此只有C 正确．【答案】 C能力提升6．一列波在介质中向某一方向传播，图2－1－7为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动还只发生在M 、N 之间，已知此波的周期为T ，Q 质点速度方向在波形图中是向下的，下列说法中正确的是( )图2－1－7A ．波源是M ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间TB ．波源是N ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间3T /4C ．波源是N ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间T /4D ．波源是M ，由波源起振开始计时，P 点已经振动时间T /4【解析】由于此时Q 点向下振动，且Q 质点右方邻近质点在Q 点下方，则波向左传播，N 是波源．振动从N 点传播到M 点，经过一个周期；又从波源N 起振开始计时，需经34T ，P 点才开始起振，故P 质点已振动了T /4，选项C 正确．【答案】 C7．如图2－1－8所示，是以质点P 为波源的机械波沿着一条固定的轻绳传播到质点Q 的波形图，则质点P 刚开始振动时的方向为( )图2－1－8A．向上B．向下C．向左D．向右【解析】由于是波源带动了后面的质点依次振动，且后面的质点总是重复前面质点的振动状态，所以介质中各质点开始振动时的方向都与波源开始振动时的方向相同．此时波刚传播至Q点，Q点此时的振动状态即与波源P开始振动时的状态相同．由波的传播特点可知Q点此时是向上运动的，所以波源P点刚开始振动时的方向也为向上．正确选项为A.【答案】 A考向观摩8．一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图2－1－9所示，a、b、c为三个质元，a正向上运动，由此可知( )图2－1－9A．该波沿x轴正方向传播B．c正向上运动C．该时刻以后，b比c先到达平衡位置D．该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处【解析】由波传播的规律知质元的振动是由先振动的质元带动后振动的质元，由题图知a质元偏离平衡位置的位移，说明a质元左侧质元先于a质元振动，波是沿x轴正方向传播的，选项A正确．质元c和质元a之间有一波谷，质元c振动方向与质元a振动方向相反，质元c向下运动，故选项B错误．b质元正向着平衡位置运动，故b比c先到达平衡位置，选项C正确，c与b先到达偏离平衡位置的最远处，选项D是错误的．【答案】AC创新探究9．细绳的一端在外力作用下从t＝0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波．在细绳上选取15个点，如图2－1－10所示，图(1)为t＝0时刻各点所处的位置，图(2)为t＝T/4时刻的波形图(T为波的周期)．在图(3)中画出t＝3T/4时刻的波形图．图2－1－10【解析】机械波在传播过程中，介质的质点都在各自的平衡位置附近振动，振动时间依次滞后．从波形图上看出，t ＝14T 时刻第4个质点才开始振动，则在t ＝34T 时刻第10个质点刚开始振动，此时第4个质点已振动了T 2的时间回到平衡位置，第1个质点到达下方最大位移处，新的波形图如答案图所示．【答案】。

高中物理第二章机械波第二节机械波的图象描述学案含解析粤教版选修

第二节机械波的图象描绘学习目标要点难点1．能说出波的图象的特色和物理意义．要点： 1．依据波的流传方向，判断各2．能说出横、纵坐标各表示什么物理质点的振动方向．量，能划分振动图象和波的图象．2．能依据某一时辰的波形、画出t 3．能依据波的流传方向判断各质点的时间前、后的波形．振动方向，能画出某一时间前后的波形难点：画t 时间从前的波形．图．一、波的图象1．波的图象的作法（ 1）成立坐标系：用横坐标x 表示在波的流传方向上各质点的均衡地点，纵坐标y 表示某时辰各质点偏离均衡地点的位移．（ 2）选用正方向：选用质点振动的某一个方向为位移的正方向，x 轴一般以向右为正．（3）描点：把某一时辰全部质点的地点画在座标系里．（4）连线：用一条光滑的线把诸点连结起来就是这时的波的图象．2．波的图象的特色（1）简谐波：波源做简谐运动时，介质中各个质点随之做简谐运动，所形成的波就是简谐波．（2）简谐波的图象的特色：简谐波的图象是一条正弦或余弦曲线．二、描绘波的特色的物理量1．波长在颠簸中，相对均衡地点的位移老是同样的两个相邻质点间的距离，叫做波长，用λ表示．横波的相邻波峰或相邻波谷的距离等于波长；纵波的两个相邻最密部或相邻最疏部的距离等于波长．2．周期和频次在颠簸中，各个质点的振动周期或频次是同样的，它们都等于波源的振动周期或频次，1这个频次也叫做波的周期或频次， f ＝T．3．波速λ颠簸中振动在介质中的流传速度叫做波速，用v 表示 v＝T或 v＝λ f ．预习沟通学生议论：某同学以为：既然机械波是机械振动在介质中流传时产生的，所以波的图象与振动图象没有差别，本质上是同样的．你以为他的看法能否正确？答案：不正确．波的图象表示的是同一时辰，不一样质点走开均衡地点的位移，振动图象表示的是同一质点，不一样时辰走开均衡地点的位移，二者的物理意义不一样；颠簸图象中，横坐标表示各质点的均衡地点，振动图象中横坐标表示振动的时间，所以两种图象的作法也有差别．一、波的图象1．有同学以为，本节课所研究的波的图象，既能够是横波的图象，也能够是纵波的图象。

高中物理第2章机械波第二节机械波的图象描述素材粤教版选修3-4(new)

第二课时机械波的图象描述课前预习情景素材物理学上广泛运用图象来研究物体的运动规律，我们观察到绳子上传播的横波，在传播过程中波的形状在不断地变化，那么，怎样用图象来直观地反映介质中各质点的振动情况与介质整体的波动情况呢？简答:用横坐标x表示介质中各个质点的平衡位置，用纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，图象描述在波的传播方向上介质中各个质点在某一时刻偏离平衡位置的位移，是该时刻各质点运动情况的“定格"，是一张“集体照"。

而振动图象则相当于用摄像机跟踪拍摄记录某一质点在一段时间内的运动情况.知识预览1.机械波的图象用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移，并规定在横波中，位移向上时y取正值,向下时y取负值。

把各个质点在某一时刻所在位置连成曲线，就得到该时刻的波的图象.2.波的图象的意义波的图象表示了一列波在某一时刻沿波的传播方向上,介质中的各个质点离开各自平衡位置的位移情况，这就是波的图象所表示的物理意义。

3.简谐波（1)波源做简谐运动时，介质的各个质点随着做简谐运动，所形成的波叫做简谐波.(2）简谐波的图象是正弦曲线。

4.波速、波长、频率,在波动中,对平衡位置的位移总是相同的两个相邻质点间的距离,叫做波长.波的振动形式在介质中推进的速度叫做波速.波动中各质点的振动频率叫做波的频率。

5.波速、波长、频率这三个物理量之间的关系:v=λf(或v=T) 尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。

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物理粤教版高二选修3-4课后集训：第二章第二节机械波的图象描述

课后集训基础过关1.图2-2-4所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，此时刻质点F 的振动方向如图所示.则( )图2-2-4A.该波向左传播B.质点B 和D 的运动方向相同C.质点C 比质点B 先回到平衡位置D.此时质点F 和H 的加速度相同E.此时刻E 点的位移为零解析：由平移法可知，波只有向左传播才会有此时刻质点F 的运动方向向下.同理，质点D 、E 的运动方向也向下，而质点A 、B 、H 的运动方向向上.质点F 、H 相对各自平衡位置的位移相同，由简谐振动的运动学特征a=m kx可知，两质点的加速度相同. 因质点C 直接从最大位移处回到平衡位置，即t C =4T ；而质点B 要先运动到最大位移处，再回到平衡位置，故t B ＞4T =t C . 答案：ACDE2.声波在钢中的波速比空气中的大，当声波从空气传到钢中时( )A.频率变小，波长变小B.频率变大，波长不变C.频率不变，波长变大D.频率不变，波长变小解析：机械波的频率由波源决定，与介质无关，声波在钢中波速大，则波长大.答案：C3.图2-2-5所示为波源开始振动后经过一个周期的波形图，设介质中质点振动周期为T ，下列说法中正确的是( )图2-2-5A.若M 点为波源，则M 点开始振动时方向向下B.若M 点为波源，则P 点已经振动了T 43 C.若N 点为波源，则P 点已经振动了T 43 D.若N 点为波源，则该时刻P 质点动能最大解析：若M 点为波源，相当于M 点追随它左边的点，又因为是经过一个周期的波形，此时M 点的振动方向向上，即为开始振动时的方向或者根据波传到了N 点，此时N 点振动方向向上，即波源的开始振动方向向上，而传到P 点要经过T 43，因而P 点已振动T 41.若N 点为波源，N 开始振动方向向下，传到P 点经4T ，故P 点已振动了T 43，而此时P 点在最大位移处，速度为零，动能最小. 答案：C4.图2-2-6所示的是一列简谐波在某一时刻的波形图象.下列说法中正确的是( )图2-2-6A.质点A 、C 、E 、G 、I 在振动过程中位移总是相同B.质点B 、F 在振动过程中位移总是相等C.质点D 、H 的平衡位置间的距离是一个波长D.质点A 、I 在振动过程中位移总是相同，它们的平衡位置间的距离是一个波长解析：从图象中可以看出质点A 、C 、E 、G 、I 在该时刻的位移都是零，由于波的传播方向是向右的，容易判断出质点A 、E 、I 的速度方向是向下的，而质点C 、G 的速度方向是向上的，因而这五个点的位移不总是相同，A 错误；质点B 、F 是同处在波峰的两个点，它们的振动步调完全相同，在振动过程中位移总是相等，B 正确；质点D 、H 是处在相邻的两个波谷的点，它们的平衡位置之间的距离等于一个波长，C 正确；虽然质点A 、I 在振动过程中位移总是相同，振动步调也完全相同，但由于它们不是相邻的振动步调完全相同的两个点，它们的平衡位置之间的距离不是一个波长(应为两个波长)，D 错误.答案：BC5.一列简谐波在t 时刻的波形如图2-2-7所示，此时刻介质质点M 的运动方向向上，经过时间Δt 后的波形如图中虚线所示，若振源周期为T ，则( )图2-2-7 A.Δt 一定为T 41 B.Δt 可能为T 41 C.Δt 一定为T 43 D.Δt 可能为T 43 解析：由M 点的运动方向向上可判定波沿x 轴负向传播，可认为图中的虚线是由实线向左平移43个波形得到的，故Δt 可能是43T ，当然，也可能是nT+43T,故D 对. 答案：D6.一列简谐横波，在t=0时刻的波形如图2-2-8所示，自右向左传播，已知在t 1=0.7 s 时P 点出现第二次波峰(0.7 s 内P 点出现两次波峰)，Q 点的坐标是(-5，0)，则以下判断中正确的是( )图2-2-8A.质点A 和质点B 在t=0时刻的位移是相等的B.在t=0时刻，质点C 向上运动C.在t 1=0.7 s 末，Q 点第一次出现波峰D.在t 2=0.9 s 末，Q 点第一次出现波峰解析：t=0时刻，A 、B 位移等大反向，故A 错；因波向左传播，故质点C 向上运动，B 项正确；波动中各质点的振动周期为T ，则T 431=0.7 s ，故T=0.4 s.波源振动一个周期的时间内，波向前移动一个波长，由图知，该长度为4 m ，而Q 点到与其最近的波峰间的距离为7 m ，故在0.7 s 末Q 点第一次出现波峰，选项C 正确，D 错误.答案：BC综合运用7.某质点在坐标原点O 处做简谐运动，其振幅为5 cm ，振动周期为0.4 s ，振动在介质中沿x 轴正向传播，波速为1 m/s ，当质点由平衡位置O 开始向上振动0.2 s 时立即停止振动，则振源停止振动后经过0.2 s 时刻的波形是( )解析：因振源只振动了0.2 s ，故波形沿波的传播方向向前平移λ2.答案：C8.如图2-2-9所示，为一列简谐横波某一时刻的图象，若已知P 点的振动方向向上，则这列波正在向____________传播.图2-2-9解析：(1)特殊点法：由于P 点振动方向向上，说明它比它相邻的波峰振动得晚，由图知该波在向右传播.(2)上、下“坡”法：由于P 点振动方向向上，故其所在坡路为下坡，由图可以看出该波正向右传播. 答案：右9.在如图2-2-10所示的两个图象中，图甲是一列简谐波在t=0.05 s 时刻的波形曲线，图乙是该波所在介质中平衡位置为x=1 m 的质点的振动图象.由这两个图象可知，波速的大小为____________；波的传播方向是____________.图2-2-10解析：根据振动图象可知周期T=0.20 s ，在t=0.05 s 时，x=1 m 质点正通过平衡位置向下运动，由波的图象可知，波沿x 轴负方向传播.从波的图象中还可知波长为4 m ，由公式v=λT 即可求得波速大小为20 m/s. 答案：20 m/s 沿x 轴向负方向传播10.从甲地向乙地发出频率为50 Hz 的声波，若当波速为330 m/s 时，在甲、乙两地间有若干个完整波形的波，当波速为340 m/s 时，甲、乙两地间完整波形的波数减少了一个，则甲、乙两地相距多少米？解析：本题主要考查了波长、频率、波速三者之间的关系及学生的空间想像能力，此题创新之处在于虽在同一介质中波速却发生了变化，有人认为这题有问题，其实不然，虽是同一介质，当温度发生变化时，波速也随之变化，由题意得两次波长分别为：λ1=503401=f v m λ2=m f v 503302= 设波速为330 m/s 时，甲、乙两地间有n 个完整波形.据题意有：(n-1)λ1=nλ2所以n=330340340211-=-λλλ=34 所以甲、乙两地间距离为s=nλ2=34×50330m=224.4 m 答案：224.4 m。

粤教版高中物理第二节机械波的描述课后练习、课时练习

一、单选题(选择题)1. 把两片小树叶放在水面上，观察发现两片小树叶在做上下振动，当一片树叶在波峰时恰好另一片树叶在波谷，两树叶在内都上下振动了36次，两树叶之间有2个波峰，测出两树叶间水面距离是。

则下列说法正确的是（）A．该列水波的频率是B．该列水波的波长是C．该列水波的波速是D．两片树叶的位移始终相同2. 如图所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的O、P、Q质点，相邻两质点间距离为1.0m，时刻O质点从平衡位置开始沿轴方向振动，并产生沿轴正方向传播的波，O质点的振动图象如图所示，当O质点第一次达到正向最大位移时，P质点刚开始振动，则A．质点Q的起振方向为轴负方向B．O、P两质点之间的距离为半个波长C．这列波传播的速度为1.0m/sD．在一个周期内，质点O通过的路程为0.4m3. 将一根粗绳A和一根细绳B连接起来，再将其放在光滑的水平玻璃面上，在粗绳左端抖动一下产生如图甲所示的入射波，图乙是绳波经过交界点之后的某一时刻首次出现的波形。

返回粗绳的为反射波，在细绳上传播的为透射波。

可以判断（）A．入射波和反射波的速度大小不等B．入射波和透射波的速度大小相等C．反射波和透射波的速度大小不等D．入射波和透射波的频率不等4. 如图所示，在直角坐标系xOy中，位于坐标原点O的振源振动产生沿x轴正向传播的简谐横波，振幅为A，M、N为x轴上相距d的两质点。

t=0时，振源开始沿-y方向振动；t=t0时，振源第一次到达y=A处，此时质点M开始振动；当质点M第一次到达y=-A处时，质点N开始振动。

则该简谐横波的传播速度大小为 ( ) A．B．C．D．5. 如图所示是一列沿轴方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为．则（）A．波长为2m，周期为0.1sB．波长为4m，周期为5sC．波长为2m，周期为10sD．波长为4m，周期为0.2s6. 战绳训练被称为身体训练的综合训练神器，如图所示，训练者跨步蹲。

两手各正握同一材质的两绳一端从同一水平高度左右手分别在竖直方向上抖动。

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第2节机械波的图象描述
课标基础
1．一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图2－2－15所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是( )
图2－2－15
A．v变小，a变大B．v变小，a变小
C．v变大，a变大D．v变大，a变小
【解析】由图象可以看出，该时刻P质点的振动速度方向沿y轴正方向，在此后的一段极短时间内，振动速度v的大小变大，而加速度大小变小，当质点P振动到平衡位置时，速度最大而加速度为零，故选D.
【答案】 D
2．一列横波沿绳子向右传播，某时刻形成如图2－2－16所示的凸凹形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点，下列说法正确的是( )
图2－2－16
A．它们的振幅相同
B．其中D、F速度方向相同
C．其中A、C速度方向相同
D．从此时算起，B比C先回到平衡位置
【解析】简谐波中各个质点的振幅都相同，A正确；B、C、D三点速度方向相同，A、C位移大小相等，方向相同，速度方向相反，D、F两点速度方向相反，B、C错误；波向右传播，B离振源近，B比C先回到平衡位置，D对．
【答案】AD
3．图中正确的波形图是( )
2
【解析】根据上下坡法，凡是在“上坡”区的必向下运动，在“下坡”区的必向上运动，故B 、C 正确．
【答案】 BC
4．如图2－2－17所示为一弹性绳3 s 时的波形，有关这列波的说法以下正确的是(
)
图2－2－17
A ．若波向右传播，则3 s 时质点P 的振动方向向下
B ．若波向左传播，则3 s 时质点P 的振动方向向下
C ．若波向右传播，则3 s 时质点Q 的起振方向向下
D ．若波向左传播，则3 s 时质点Q 的起振方向向上
【解析】若波向右传播，根据上下坡法，P 点在3 s 时处于下坡段，故向上振动，A 错；若向左传播，P 点处于上坡段，要向下振动，B 项正确．
质点的起振方向跟波的最前沿质点的振动方向相同．当波向右传播时，P 点是最前沿，3 s 时该质点向上振，故Q 点的起振方向向上，C 项错；若波向左传播，M 点是最前沿，3 s 时该质点向上振，故Q 点的起振方向向上，D 项对．所以，正确选项为B 、D.
【答案】 BD
5．如图2－2－18所示，一列简谐横波沿x 轴传播，实线为t 1＝0时的波形图，此时P 质点向y 轴负方向运动，虚线为t 2＝0.01 s 时的波形图．已知周期T >0.01 s.
(1)波沿x 轴________(填“正”或“负”)方向传播；
(2)求波速．
图2－2－18
【解析】 ①根据“上坡下”判断，向正方向传播．
②由题意知，λ＝8 m
/5 3
t 2－t 1＝18T
① v ＝λT
②
联立①②式，代入数据解得 v ＝100 m/s
③
【答案】 ①正 ②100 m/s
能力提升 6．一列简谐横波沿x 轴负方向传播，波速v ＝4 m/s.已知坐标原点(x ＝0)处质点的振动图象如图2－2－19所示．在下列4幅图(如图所示)中能够正确表示t ＝0.15 s 时波形的图是(
)
图2－2－
19
【解析】由题图可看出，t ＝0.15 s 时质点位移为正，且此时刻该点正向y 轴负方向振动，由此可断定只有A 项正确．
【答案】 A
7．一列简谐横波在t ＝0时刻的波形如图2－2－20中的实线所示，t ＝0.02 s 时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T 大于0.02 s ，则该波的传播速度可能是(
)
图2－2－20
4
A ．2 m/s
B ．3 m/s
C ．4 m/s
D ．5 m/s
【解析】因波的周期T 大于0.02 s ，当简谐波沿x 轴正方向传播时，T 4＝t ＝0.02 s ，T ＝0.08 s ，λ＝0.08 m ，则波速v ＝λT ＝1 m/s ；当简谐波沿x 轴的负方向传播时，34
T ＝t ＝0.02 s ，T ＝0.083 s ，λ＝0.08 m 则波速v ＝λT
＝3 m/s ，故正确答案为B. 【答案】
B
考向观摩
8．介质中坐标原点O 处的波源在t ＝0时刻开始振动，产生的简谐波沿x 轴正向传播，t 0时刻传到L 处，波形如图2－2－21所示．下列能描述x 0处质点振动的图象是(
)
图2－2－
21
【解析】因波沿x 轴正向传播，由“上下坡法”可知t ＝t 0时L 处的质点振动方向向下，可知x 0处的起振方向向下，故A 、B 两项均错；还可判断x 0处的质点振动方向也向下，故C 项正确，D 项错误．
【答案】
C
创新探究
9．一列向左传播的简谐波在某时刻的波形图如图2－2－22所示，已知波速为0.5 m/s ，画出此时刻后7 s 和前7 s 的波形图．
图2－2－22
/5 5 【解析】由图得λ＝2 m ．T ＝λv ＝4 s ，沿传播方向传播7 s
的距离，把该时刻波形图向波传播的反方向平移(去整存零)，即得7 s 前的瞬时波形，如图中①所示，同理，把该时刻波形向左平移，即得7 s 后的波形图，如图中②所示．
【答案】见解析。