第十二章第二节机械波

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高中物理第12章机械波12.2波的图象课件新人教版选修3_4-推荐ppt版本

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【解析】选B。因波沿x轴正方向传播,由乙图可得在 t=1s时刻,质点在平衡位置,以后质点向y轴负方向运动, 由图甲波动图线向x轴正方向传播可判断x=2m处的质点在平衡位置,正沿y轴负方向运动,故B对,A、C、D错。
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【解析】选C、D。由“上下坡法”确定,D点的速度方向向上,E点速度方向向下,A点速度方向向下,C点速度方向向上,故A、B错误;而质点B、C都向上振,都要先到最大位移处再回到平衡位置,但C落后于B,则B比C先回到平衡位置,故C项正确;质点的加速度方向与位移方向相反,与传播方向无关,故D正确。
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4.(多选)一简谐横波在x轴上传播,在某一时刻的波形图如图所示,已知此时质点F的运动方向向下,则 ( ) A.此波沿x轴负方向传播 B.质点D此时向下运动 C.质点B将比质点C先回到平衡位置 D.质点E的振幅为零
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【解析】选A、B。F点向下振动,应处于上坡,故波向左传播,得B位于下坡,D处于上坡,则B先向上运动,D先向下运动,E点此时刻位移为零,但振幅不能为零,综合可知A、B正确。
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【典题过关】【典例】(2018·杭州高二检测)一列沿x轴正方向传播的横波在某一时刻的波形图象如图所示,已知波的传播速率是16m/s。 (1)指出这列波中质点振动的振幅是多少。 (2)画出再经过0.125s时的波形图象。
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【正确解答】(1)由图象可以看出,质点振动的最大位移大小是10cm,因此振幅是10cm。(2)再经0.125s波形沿x轴正方向移动的距离为Δ x=vΔ t=16×0.125m=2 m, 所以再经过0.125 s后的波形图象如图中的虚线所示。

高二物理第十二章机械波第1~3节人教实验版知识精讲

高二物理第十二章机械波第1~3节人教实验版[本讲教育信息]一. 教学内容：第十二章机械波第一节波的形成和传播第二节波的图像第三节波长、频率和波速二. 重点、难点解析1. 掌握机械波的形成过程及波传播过程的特点；2. 了解机械波的分类；3. 明确机械波的产生条件及其传播特征；4. 知道波的图象，知道横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简谐波。

5. 知道什么是波的图象，能在简谐波的图象中读出质点振动的振幅。

6. 根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻和前一时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向。

7. 了解波的图象的物理意义，能区别简谐波与简谐运动两者的图象。

8. 理解波长、频率和波速的物理意义。

9. 理解波长、频率和波速之间的关系。

三. 知识内容第一部分〔一〕波的形成和传播质点振动时，由于质点间的相互作用，就带动相邻的质点振动起来，该质点又带动后面的质点振动起来，这样振动的状态就传播出去，形成了机械波。

例如—水波：向平静的水面投一小石子或用小树枝不断地点水，会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去，形成水波。

绳波：用手握住绳子的一端上下抖动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去，形成绳波。

〔二〕横波和纵波从质点的振动方向和波的传播方向之间关系来看，机械波有两种基本类型：1. 横波：质点振动的方向跟波的传播方向垂直的波，叫做横波，如绳波。

在横波中，凸起的最高处叫做波峰，凹下去的最低处叫做波谷，横波是以波峰波谷这个形式将机械振动传播出去的，这种波在传播时呈现出凸凹相间的波形。

2. 纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波，叫做纵波。

在纵波中，质点分布最密的地方叫做密部，质点分布最疏的地方叫做疏部，纵波在传播时呈现出疏密相间的波形。

〔三〕机械波1. 机械波的概念：机械振动在介质中的传播就形成机械波。

2. 机械波的产生条件：振源和介质。

振源——产生机械振动的物质，如在绳波中绳子端点在手的作用下不停抖动就是振源。

(最新整理)第十二章《机械波》全章课件

二、波的特性：
（一）横波的特性：
1、横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波叫做横波．
2、波峰：在横波中凸起的最高处叫做波峰． 3、波谷：在横波中凹下的最低处叫做波谷． 4、横波也叫凹凸波．
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（二）纵波的特性：
1、纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫做纵波．
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➢ 介质中各质点只在各自平衡位置附近做机械振动，并不沿波的传播方向发生迁移．
➢沿波的传播方向，介质中各质点依次开始振动，距离波源愈近，愈先开始振动．
➢每个质点的振动情况都和波源相同（振动情况包括起振方向，振动周期，振幅）
➢202经1/7/26过整周期，波形恢复原样
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止振动时，有 C
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
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五、波动与振动
1．区别
振动是一个质点的往复运动，而波动是介质中许多质点的集体运动．
为了从总体上形象地描绘出波的运动情况，物理学中采用了
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波的图24 象
第二节波的图象
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一、波的图象的绘制
1.用横坐标x表示在波传播方向上各个质点的平衡位置 2.用纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移
正
方
向
ο
负
方
向
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y 位移
x
平衡位置

高考物理总复习第十二章第二讲机械波课件新人教版选修34

向通过平衡位置还需 T/2，因此 Δt＝94T＝2.25 s，此时波形如图所示
(2)由图知，振幅 A＝8 cm 质点在一个周期内通过的路程为 4A＝32 cm O 质点通过 88 cm 的路程共经过的时间为141T 从 x＝0 m 传至 x＝4.5 m 处的 N 质点需要时间 t1 为94T，质点 N 运动的时间为12T 所以质点 N 振动通过的总路程为 2A＝16 cm.
(2)介质中各质点是在它前面质点带动下才振动起来的，因此①各质点的起振方向总是跟波源质点的起振方向相同．②每个质点的起振时刻总要比它前面质点起振迟一些，不是同时起振，这样当各质点都振动起来后，某一时刻对平衡位置的位移是不同的，从整体上看，有的地方凸起，有的地方下凹．
(3)从整体的运动形式上看，波传播的是振动这一特定形式的运动．从一个质点振动的各个状态来看，波传播的是波源质点在一个振动周期内的各个状态．即波源质点的各个状态要依次传给后面的质点．(例如“正的最大位移”这一状态沿传播方向平移，平移的速度即波速，经过一个周期的时间这一状态传到离它一个波长远的后面的质点，使该质点达到“正的最大位移”这一状态)．只会死记波是振动的传播，而不能从波是波源质点的“各个运动状态的传播”这一实质去理解波的传播是远远不够的．
问题探究3 “观察者”和波源间发生相对运动时就能发生多普勒效应吗？
[提示] 二者相对靠近或远离时会发生多普勒效应，而不是相对运动时发生的．如声源在圆心，而观察者在半径为R的圆周上运动时，虽发生相对运动，但相对距离不变，不会发生此现象．
(对应学生用书P215) 要点一关于机械波的波长、波速及频率 1.对波长的理解 (1)在波的传播方向上，两个相邻的、振动步调总是相同的质点间的距离． (2)质点振动一个周期，波传播的距离． (3)在横波中两个相邻的波峰(或两个相邻的波谷)之间的距离；在纵波中两个相邻的密部(或两个相邻的疏部)之间的距离． (4)波长反映了机械波在传播过程中的空间周期性．

高考一轮复习：12.2《机械波》ppt课件

为 1s,向 x 轴正方向传播。由题图 2 可知,该质点 1.25s 时刻在 x 轴上方,且振动方 D 向向下 ,符合这两个条件的只有 D 选项。
解析考点一考点二考点三
关闭
答案
第十二章
第二节
机械波 21 -21-
考点三机械波的多解问题
求解波速问题的一般步骤 1.根据初末两时刻的波形确定传播距离与波长的关系通式。 2.根据题设条件判断是唯一解还是多解。 3.根据波速公式 v= ��t 或 v=T=λf 求波速。
点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
第十二章
第二节
机械波 7 -7-
一
二三
3.干涉 (1)定义: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,这种现象叫作波的干涉。 (2)产生稳定的干涉现象的两个必要条件:两列波的频率相同,两个
波源的相位差保持不变。
4.多普勒效应由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到波的频率发生变化的现象,叫作多普勒效应。当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互靠近,观察者接收到的频率增大;如果二者远离,观察者接收到的频率减小。多普勒效应是所有波动过程共有的特征。根据声波的多普勒效应可以测定车辆行驶的速度;根据光波的多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运行速度。
关闭
根据题意可知,波沿 x 轴正、负两方向传播,波形关于 y 轴对称,A、B 两项错误;在关闭 t=0.6s=1.5T 时,波沿 x 轴正、负方向传播了 1.5λ,由波源的起振方向沿 y 轴正方向 C ,此时离坐标原点 1.5λ 处的质点的振动方向也为沿 y 轴正方向,C 项正确。可知
解析考点一考点二考点三答案
第十二章

大学物理(机械波篇).

第12章机械波
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结论
(1) 波动中各质点并不随波前进； (2) 各个质点的相位依次落后,波动是相位的传播； (3) 波动曲线与振动曲线不同。 y t
振动曲线波动曲线
y x
波形图：某时刻各点振动的位移 y (广义：任一物理量)与相应的平衡位置坐标 x 的关系曲线
思考：上述波形图表示的波一定是横波吗？
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a点的振动曲线
y
O
t
b点的振动曲线
y
O
t
第12章机械波
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c点的振动曲线
y
O
t
d点的振动曲线
y
O
t
第12章机械波
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例2 已知x=0处质元的振动曲线如图，画出t = 0时刻的波形曲线(设波沿 +x方向传播)。 x=0 解: 由振动曲线看出: x=0处质元在零时刻的振动状态为 T
y
y 0, v 0
F

G
切变模量弹性模量

u
Y

B
体积模量
在液、气体中只能传播纵波： u 如声音的传播速度

空气，常温左右，混凝土
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343 m s 4000 m s
第12章机械波
§12-2 平面简谐波
简谐波介质传播的是谐振动，且波所到之处，介质中各质点作同频率的谐振动。平面简谐波说明简谐波是一种最简单、最基本的波，研究简谐波的波动规律是研究更复杂波的基础。波面为平面的简谐波
因此，波速必定与介质的惯性及弹性有关在弦中传播的横波波速
量纲分析：速率：L/T (m/s)
惯性：由弦的质量线密度表示（ m / l）（kg/m）弹性：由弦的张力表示 F , 量纲（F=ma）（kg.m/s2）显然： u C

高三物理一轮复习课件：第12章第2节机械波

4．波的图像特点 (1)质点振动 nT(波传播 nλ)时，波形不变。 (2)在波的传播方向上，当两质点平衡位置间的距离为 nλ 时(n＝1,2,3…)，它们的振动步调总相同；当两质点平衡 λ 位置间的距离为(2n＋1)2(n＝0,1,2,3…)时，它们的振动步调总相反。 (3)波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同。
λ ΔxΔx≤4，
再由 x 轴上某一位置的两波形曲线上的点来判定，如图 1227 所示。
图 1227
[针对训练] 1．(2015· 北京高考)周期为 2.0 s 的简谐横波沿 x 轴传播，该波在某时刻的图像如图 1228 所示，此时质点 P 沿 y 轴负方向运动，则该波 ( )
解析
)
图 1225
[方法规律] 判断波的传播方向与质点的振动方向的三种常见方法 (1)上下坡法：沿波的传播方向，上坡时质点向下振动，下坡时质点向上振动，如图 1226 甲所示。
图 1226
(2)同侧法：波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧，如图 1226 乙所示。 (3)微平移法：将波形图沿传播方向平移
解析
要点二
波动图像与波速公式的应用
1．波的传播方向和质点振动方向判断
图 1223 (1)若已知某时刻 A 点振动方向向上，则波向 x 轴负方向传播。 (2)若已知波向 x 轴正方向传播，则该时刻 B 点向上振动。
2．由 t 时刻的波形确定 t＋Δt 时刻的波形
图 1224 1 3 (1)波向右传播 Δt＝4T 的时间和向左传播 Δt＝4T 的时间波形相同。 (2)若 Δt＞T，可以采取“舍整取零头”的办法。 3．波速公式振源经过一个周期 T 完成一次全振动，波恰好向前传播一 λ 个波长的距离，所以有 v＝T＝λf。

新课标物理选修第十二章机械波全章 PPT课件课件人教课标版1

第十二章机械波
第二节波的图像
长郡中学扈炳芳 2009-02-10
波的图像 y
0
横坐标x表示波在传播方向上各个质点的平衡位置
纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离
x 平衡位置的位移
波的图像表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移。
波的图像与振动图像的区别
波的图像
振动图像
横坐标表示波在传播方向横坐标表示时间上各个质点的平衡位置
(2)特殊点方法：在波形上找两特殊点，如过平衡位置的点和与它们相邻的峰(谷) 点，先确定这两点的振动方向，再将Δt 换算为nT+xT，其中n为正整数，T为周期， x为真分数.由于经nT波形不变，所以也采取去整(nT)留0(xT)的方法，分别做出两特殊点经xT后的位置，然后按正弦规律画出新波形.
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8、真正的爱，应该超越生命的长度、心灵的宽度、灵魂的深度。
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9、永远不要逃避问题，因为时间不会给弱者任何回报。
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10、评价一个人对你的好坏，有钱的看他愿不愿对你花时间，没钱的愿不愿意为你花钱。
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11、明天是世上增值最快的一块土地，因它充满了希望。
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12、得意时应善待他人，因为你失意时会需要他们。
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46、在浩瀚的宇宙里，每天都只是一瞬，活在今天，忘掉昨天。
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47、小事成就大事，细节成就完美。
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48、凡真心尝试助人者，没有不帮到自己的。
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49、人往往会这样，顺风顺水，人的智力就会下降一些；如果突遇挫折，智力就会应激增长。
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50、想像力比知识更重要。不是无知，而是对无知的无知，才是知的死亡。
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51、对于最有能力的领航人风浪总是格外的汹涌。

2019_2020学年高中物理第12章机械波第2节波的图象练习(含解析)新人教版选修3_4

第2节波的图象一、选择题1．一列简谐横波沿x 轴正向传播，某时刻的图象如图所示，坐标为(3,0)的质点经过14周期后该质点的坐标是( )A ．(3,2)B ．(4,2)C ．(4，－2)D ．(3,0)解析：选A 简谐波沿x 轴正方向传播，坐标为(3,0)的质点振动方向沿＋y 方向，经过14周期后该质点到达波峰，坐标为(3,2)，A 正确． 2．(多选)(2019·广东实验中学期末)如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在某个时刻的波形图，由图象可知( )A ．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T 2通过的路程是4 cm ，偏离平衡位置的位移是4 cm 解析：选AC 由题中波形图知，质点b 在平衡位置，所以此时其位移为零，选项A 正确；因波沿x 轴正方向传播，波源在左侧，由质点振动方向与波的传播方向的关系可知质点b 此时向＋y 方向运动，选项B 错误；简谐波在传播过程中，介质中各质点的振幅相同，所以质点d 的振幅是2 cm ，选项C 正确；再经过T2的时间，质点a 将运动到负向最大位移处，通过的路程为4 cm ，但偏离平衡位置的位移是－2 cm ，选项D 错误．3．(2018·西安中学期中)如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时的波形．当R 点在t ＝0时的振动状态传到S 点时，PR 范围内(含P ，R )有一些质点正在向y 轴负方向运动，这些质点的x 坐标取值范围可以是( )A．2 cm≤x≤4 cm B．2 cm≤x<4 cmC．2 cm≤x<3 cm D．2 cm<x≤3 cm解析：选C 当R点在t＝0时的运动状态传到S点时，其波形如图所示，由图可判断PR范围内正在沿y轴负方向运动的质点的x坐标取值范围为2 cm≤x<3 cm，符合题意的选项应为C.4．(多选)如图甲所示，波源S从平衡位置开始上、下振动，沿y轴方向，向上为y轴正方向，产生的简谐横波向右传播，经过0.1 s后，沿波的传播方向上距S为2 m的P点开始振动．若以P点开始振动的时刻作为计时的起点，P点的振动图象如图乙所示，则下列说法正确的是( )A．波源S最初是向下振动的B．t＝0.2 s时P点向上振动C．0～0.1 s时间内P点运动的路程为2 mD．t＝0.6 s时P点处于波峰解析：选AB 根据题中P点的振动图象可知P点的起振方向向下，则波源开始振动的方向也向下，选项A正确；根据振动图象可知，t＝0.2 s时P点处于平衡位置向上振动，选项B正确；质点上下振动，0～0.1 s时间内P点运动的路程为一个振幅，大小未知，选项C错误；根据P点的振动图象可知t＝0.6 s时P点处于平衡位置，选项D错误．5．如图甲所示，S为振源，P质点距S的距离为r，t＝0时刻S由平衡位置开始振动，产生沿直线向右传播的简谐横波，图乙为P质点从t1时刻开始振动的振动图象，则下列说法正确的是( )A ．t ＝0时刻振源S 的振动方向沿y 轴正方向B ．t 2时刻P 质点振动速度最大，方向沿y 轴负方向C ．t 2时刻振源S 处于平衡位置向y 轴正方向振动D ．若波源停止振动，则P 质点也马上停止振动解析：选A 当机械波在t 1时刻刚传到P 质点时，P 质点的起振方向沿y 轴正方向，说明这列波的起振方向沿y 轴正方向，则t ＝0时，振源的振动方向沿y 轴正方向，选项A 正确；根据题图乙可知，t 2时刻P 质点处于平衡位置向y 轴正方向振动，即此时P 质点具有正向的最大速度，选项B 错误；根据题图乙无法确定t 2时刻振源S 的位置，选项C 错误；如果波源停止振动，则P 质点需要经过t 1时间才会停止振动，选项D 错误．6．(2019·大同一中期中)一列简谐波某时刻的波形图如图所示，此时刻质点P 的速度方向沿y 轴负方向．则( )A ．当质点P 位于最低点时，质点b 一定到达平衡位置B ．这列波沿x 轴正方向传播C ．当质点P 位于最低点时，质点b 一定到达x 轴下方D ．当质点P 位于最低点时，质点a 一定到达平衡位置解析：选C 质点P 沿y 轴负方向振动，根据上下坡法，可以判定该波是沿x 轴负方向传播的，B 错误；P 沿y 轴负方向运动得越来越慢，而b 沿y 轴负方向运动得越来越快，在位移相同时，b 到达平衡位置所需时间小于P 到达最低点所需时间，当P 沿y 轴负方向运动到最低点时，质点b 已过平衡位置且继续沿y 轴负方向运动，A 错误，C 正确；因为a 点在波峰的左边，a 点沿y 轴正方向运动，所以P 到达最低点时，a 点在最高点，D 错误．7．(2018·日照一中期中)一简谐机械波沿x 轴正方向传播，周期为T .在t ＝T2时刻该波的波形图如图1所示，a 、b 是波上的两个质点．图2表示某一质点的振动图象．下列说法正确的是( )A ．质点a 的振动图象如图2所示B ．质点b 的振动图象如图2所示C ．t ＝T 2时刻质点a 的速度比质点b 的大D ．t ＝T 2时刻质点a 的加速度比质点b 的大解析：选D 由题图2可知t ＝T 2时质点在平衡位置，向y 轴负方向振动，故根据题图1和波沿x 轴正方向传播，可得在x ＝0和x ＝λ处质点振动如题图2所示，质点a 、b 振动都与题图2不符，故A 、B 错误；由题图1可得t ＝T2时刻，a 在波峰，速度为零，加速度最大，b 在平衡位置，速度最大，加速度为零，故C 错误，D 正确．8．(多选)(2019·浙江慈溪中学期末)如图甲所示是一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t ＝0时刻的波形图，P 是离原点2 m 的一个质点，Q 是离原点4 m 的一个质点，此时离原点6 m 的质点刚刚要开始振动，图乙是该简谐波传播方向上的某一质点的振动图象(计时起点相同)，由此可知( )A ．质点P 和质点Q 振动情况完全相同B ．t ＝0时刻质点Q 沿y 轴正方向振动C ．这列波的波源起振方向沿y 轴正方向D ．图乙可能是图甲中质点Q 的振动图象解析：选BD 由题图甲可知质点P 和质点Q 振动情况完全相反，选项A 错误；波沿x 轴正方向传播，所以t ＝0时刻质点Q 沿y 轴正方向振动，题图乙对应的可能是题图甲中质点Q 的振动图象，选项B 、D 正确；由离原点6 m 的质点刚刚要开始振动可知，波源起振方向沿y 轴负方向，选项C 错误．9．(多选)一列简谐横波向右传播，在其传播路径上每隔L ＝0.1 m 选取一个质点，如图甲所示，t ＝0时刻波恰传到质点1，并立即开始向上振动，经过时间t ＝0.3 s ，所选取的1～9号质点间第一次出现如图乙所示的波形，则下列判断正确的是( )A ．t ＝0.3 s 时刻，质点1向上运动B ．t ＝0.3 s 时刻，质点8向下运动C ．t ＝0至t ＝0.3 s 内，质点5运动的时间只有0.2 sD ．t ＝0.3 s 时刻，波恰好传到质点13解析：选BCD 根据波向右传播，知t ＝0.3 s 时刻，质点1和质点8均向下运动，选项A 错误，B 正确；质点起振方向向上，经过时间t ＝0.3 s ，所选取的1～9号质点间第一次出现题图乙所示的波形，可知质点1已经振动了1.5个周期，所以波恰好传到质点13，选项D 正确；在t ＝0.1 s 时刻，波传播到质点5，所以t ＝0至t ＝0.3 s 内，质点5运动的时间只有0.2 s ，选项C 正确．10．(2019·广州六中期末)一质点以坐标原点O 为中心位置在y 轴方向上做简谐运动，其振动图象如图所示．振动在介质中产生的简谐横波沿x 轴正方向传播．t ＝0时刻此质点开始振动，经过2 s 后此质点立即停止振动，则再经过1 s 后的波形图可能是(振动和波形图中质点的位移都规定向上为正)( )解析：选B 由振动图象知，t ＝0时刻质点向上振动，由题述知介质中各个质点均向上起振，结合波形平移法知，选项B 正确，选项A 、C 、D 错误．二、非选择题11．如图是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x 轴正向传播，求：(1)A 点、C 点、D 点的振动方向各是怎样的？(2)再经过34T ，质点A 通过的路程是多少？质点C 的位移是多少？解析：(1)波沿x 轴正方向传播，所以A 点向上振动，C 点向下振动，D 点的速度为0.(2)再过34T ，A 点的路程是3个振幅，即6 cm ，质点C 到达正向最大位移处，位移是2 cm. 答案：(1)见解析 (2)6 cm 2 cm12．如图所示，甲为某一列波在t ＝1.0 s 时的图象，乙为参与该波动P 质点的振动图象，波速为4 m/s.(1)说出两图中AA ′的意义；(2)说出图甲中OA ′B 图线的意义；(3)在图甲中画出再经3.5 s 时的波形图；(4)求再经过3.5 s 时P 质点的路程s 和位移．解析：(1)依题意可知，甲图中的AA ′表示处于A 处质点的振幅，乙图中的AA ′表示P 质点的振幅．(2)甲图中OA ′B 图线表示O 到B 之间所有质点在1.0 s 时的位移情况．(3)传播距离：Δx ＝v ·Δt ＝4×3.5 m＝14 m ＝(3＋1/2)×4 m.所以只需将波形向x 轴正方向平移2 m 即可，如图所示．(4)路程：因为n ＝Δt T /2＝3.51/2＝7，A 表示振幅，所以路程s ＝2An ＝2×0.2×7 m＝2.8 m ．位移：由于波动的重复性，经历时间为周期的整数倍时，位移不变，所以只需考查从图示时刻P 质点经T /2时的位移即可，由题图可知P 质点经T /2时的位移为0，所以经3.5 s 质点P 的位移仍为0.答案：(1)见解析 (2)见解析 (3)见解析 (4)2.8 m 0。

高中物理第12章机械波2波的图象课件选修34高二选修34物理课件

12/13/2021
第十九页，共三十九页。
【解析】根据波动与振动的关系分析波的图像．根据波的传播的周期性，t＝0.6 s 时的波形是波源振动 112个周期形成的，此时波源在坐标原点从平衡位置向 y 轴负方向振动，由波的传播方向与质点的振动方向的关系知选项 C 正确．
【答案】 C
12/13/2021
【答案】 B
12/13/2021
第三十七页，共三十九页。
2021/12/13
第三十八页，共三十九页。
内容总结 (nèiróng)
第十二章机械波
No Image
12/13/2021
第三十九页，共三十九页。
12/13/2021
第三十五页，共三十九页。
A．a 处质点的振动图像 B．b 处质点的振动图像 C．c 处质点的振动图像 D．d 处质点的振动图像
12/13/2021
第三十六页，共三十九页。
【解析】根据波的图像可知：a 处质点经过34周期，在波谷， b 处质点经过34周期，在平衡位置且向下振动，c 处质点经过34周期，在波峰，d 处质点经过43周期，在平衡位置且向上振动，则图乙描述的是 b 处质点的振动图像，故选 B 项．
第二十一页，共三十九页。
【解析】各质点先后达到波峰或波谷处，振幅相同，选项 A 正确．由于各质点均要“尾随”前边质点振动，在波向右传播时，质点 D 向上振动，质点 F 向下振动，两者虽然速度大小相同，但方向不同，选项 B 错．同样理由，知 A 向下运动，C 向上运动，两者速度方向相反，选项 C 错．从此时起，B 和 C 均向上振动，显然 B 先达波峰，先回到平衡位置，选项 D 正确．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

第十二章_机械波

一个波长λ；即波形图中两相邻同位相点之间的距离. 同位相点之间的距离即波形图中两相邻同位相点之间的距离周期T 传播一个完整波所用的时间；完整波所用的时间周期：传播一个完整波所用的时间；单位时间内传过媒质中某点完整波的个数. 完整波的个数频率ν ：单位时间内传过媒质中某点完整波的个数波的周期和频率等于波源振动的周期和频率. 波的周期和频率等于波源振动的周期和频率. 周期和频率等于波源振动的周期和频率 T=1/ ν
x x 0 A cos ω ( t − ) = A cos ω [( t + ) − ] u u u
2.给定 = x0,则方程成为 0处质元的振动方程给定x 则方程成为x 给定则方程成为处质元的振动方程
x0 y(x0, t) = Acosω(t − ) u
3.给定 =t0，则方程确定了 0时刻各质元的振动位移给定t 则方程确定了t 时刻各质元的振动振动位移给定
λ
轴负方向传播三、波沿X轴负方向传播：波沿轴负方向传播： x y(x, t) = Acosω(t + ) + u
15
四、波动方程的一般表达式：波动方程的一般表达式： 2 π y = Acos(ωt + x +ϕ) λ
−
式中x项前的“ 式中项前的“ 项前的
-
”表示波沿轴正方向传播，“ + ” 表示波沿X轴方向传播，表示波沿
1
2
第十二章机械波
(Mechanical Waves)
§12-1 机械波的产生和传播 §12-2 平面简谐波的波动表达式 §12-3 波的能量能流密度 §12-4 惠更斯原理 §12-5 波的干涉 §12-6 驻波 §12-7 多普勒效应

第12章-机械波资料

yA 0.01cos π t
14
方法二：
y/cm
1cm
OA
ⅡⅠ
1 2 3 4 5 6 x/cm
A点振动表达式： yA Acos( t )
初始条件： A Acos 0
yA Acos t 0.01cos πt
波动表达式： y 0.01cos[π ( t x 0.01)] 0.02
L
反射波方程：y Acos ( t x 2L)
uu
16
4 波动方程
波动方程：
2y 1 2y x2 u 2 t 2
17
§12-2 波的能量
波动的过程是能量传播的过程
平面简谐纵波在直棒中传播： y Acos (t x )
1. 动能
u
BC
dm S
O x dx
x
dEk
1 2
2 A2
sin
2
t
简谐波沿Ox 轴的负方向传播
y(x, t)
A cos[(t
x) u
0]
y( x, t )
A cos(t
2πx
0 )
yx,t
A
cos2π
t T
x
0
注：若已知的振动点不在原点，而是在 x0 点，则只要将各波动表达式中的 x 换为（x- x0）即可。 13
例1 已知t = 0时的波形曲线为Ⅰ，波沿Ox 方向传播，
A cos[(t
x) u
0]
9
平面简谐波的波动表达式：
y( x, t )
A cos (t
x) u
0
因为 2π T uT
y( x, t )
A cos(t
2πx
0

第十二章选修3-4 第2节机械波

答案：B
物理
质量铸就品牌品质赢得未来
第 2节
机械波
结束
要点三 3 典例：解析：(1)波向右传播时，传播距离 Δx 满足 Δx＝kλ＋ λ(k 8 ＝0,1,2,3…) Δx 由 Δt＝ v 知 3 传播时间满足 Δt＝kT＋ T(k＝0,1,2,3…) 8 由于 3T＜t2－t1＜4T 因此 k 取 3 3 故 Δt＝3T＋ T 8 由波形图知 λ＝8 m
物理
质量铸就品牌品质赢得未来
第 2节
机械波
结束
2．解析：当 Q 点在 t＝0 时的振动状态传播到 P 点时，波形图如图中虚线所示。此时， 1 cm< x<3 cm 范围内的质点分布在波峰两侧，两侧质点振动方向相反，A 项错；同一时刻，Q 处质点达到波谷位置，加速度方向沿 y 轴正方向，B 项正确， C 项错；因为波的传播过程中，质点不随波迁移，D 项错。
答案：D
答案：D
物理
质量铸就品牌品质赢得未来
第 2节
机械波
结束
[针对训练] 1．解析：由机械波沿 x 轴正方向传播，利用“带动”原理可知，质点 P 此时的振动方向沿 y 轴负方向，选项 A 错误；沿波传播方向上各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，并且各质点振动的幅度相同，即振幅相同，选项 B、 D 均错误；根据波形图可知，波长 λ＝4 m，振幅 A＝5 cm， λ 已知 v＝4 m/s，所以 T＝v＝1 s，Δt＝3 s＝3T，质点 Q 通过的路程是 12A＝60 cm＝0.6 m，所以选项 C 正确。答案：C
物理
质量铸就品牌品质赢得未来
第 2节机械波结束 Nhomakorabea(3)波速大小为 74 m/s 时，波在 Δt 时间内传播的距离为 Δx＝vΔt ＝74×0.5 m＝37 m＝(4λ＋5) m 所以波向左传播答案：(1)54 m/s (2)58 m/s (3)波向左传播

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第十二章
机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
第二节
机械波
第十二章
机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
一、机械波
1．形成条件
波源 (1)有发生机械振动的___________ ．介质 (2)有传播_______________ ，如空气、水等．
2．传播特点能量 (1)传播振动形式、传递__________ 、传递信息． (2)质点不随波迁移． 3．分类相互垂直的波． (1)横波：质点的振动方向与波的传播方向___________
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第十二章
机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
考点一
波动图象与波速公式的应用
1．波动图象的信息(如图所示) (1)直接读取振幅 A 和波长 λ，以及该时刻各质点的位移． (2)确定某时刻各质点加速度的方向，并能比较其大小． (3) 结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向．
栏目导引
第十二章
机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
[解析]质点 P 沿 y 轴负方向运动，根据振动方向与波的传播方向的关系，可判定该波沿 x 轴正方向传播．由波的图象可 λ 知 λ＝20 m，根据 v＝得波速 v＝10 m/s.选项 B 正确． T
波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的
位移的矢量和．
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第十二章
机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
4．波的干涉
(1)定义：频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强减弱 ____________ 、某些区域的振动___________ ，这种现象叫波的干涉． (2)条件：两列波的频率相同．
光
电磁波与相对论
三、机械波的图象 1．图象：在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点平衡位置的_______________ ，用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位移位置的_______________ ，连接各位移矢量的末端，得出的曲
线即为波的图象，简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线．
平衡位置 2．物理意义：某一时刻介质中各质点相对_______________ 的位移．
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机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
二、描述机械波的物理量相同 1．波长λ：在波动中振动相位总是__________ 的两个相邻
质点间的距离．用“λ”表示．
2．频率f：在波动中，介质中各质点的振动频率都是相同波源的，都等于_______________ 的振动频率．
3．波速 v、波长 λ 和频率 f、周期 T 的关系 λ 公式：v＝＝ λf T 介质机械波的速度大小由_______________ 决定，与机械波的频率无关．
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第十二章
机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
3.如图所示是一列简谐波在 t＝0 时刻的波形图，介质中的质点 P 沿 y 轴方向做简谐运动的表达式为 y＝10sin 5π t cm.关于这列简谐波，下列说法中正确的是( AC ) A．这列简谐波的振幅为 10 cm B．这列简谐波的周期为 5.0 s C．这列简谐波沿 x 轴正向传播 D．这列简谐波在介质中的传播速度为 25 cm/s
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机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
四、波的衍射和干涉 1．波的衍射定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象．
2．发生明显衍射的条件：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸相差不多小于波长跟波长_______________ ，或者_______________ 时，才会发
生明显的衍射现象． 3．波的叠加原理：几列波相遇时能保持各自的运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列
(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波．
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第十二章
机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
1.关于振动和波的关系，下列说法中正确的是 (AB ) A．振动是波的成因，波是振动的传播 B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象 C．波在传播过程中，介质中的质点随波一起迁移 D．波源停止振动时，波立即停止传播
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第十二章
机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
五、多普勒效应远离靠近或者互相____________ 由于波源与观察者互相_________ 时，频率接收到的波的___________ 与波源频率不相等的现象．
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机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
5.(2016· 江西盟校联考 ) 下列关于多普勒效应的说法中，正确的是( BC ) A．观察者远离波源运动时，接收到的频率大于波源频率 B．观察者靠近波源运动时，接收到的频率大于波源频率 C．观察者加速远离波源时，接收到的频率越来越小 D．观察者加速靠近波源时，接收到频率越来越小
5．干涉和衍射是波特有的现象，波同时还可以发生反射、
折射．
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机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
4.(2016· 湖北黄冈联考)关于波的干涉、衍射等现象，下列说法正确的是( BC ) A．有的波只能发生干涉现象，有的波只能发生衍射现象 B．产生干涉现象的必要条件之一，就是两列波的频率相等 C．能观察到明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或比波长更小 D．在干涉图样中，振动加强区域的质点，其位移始终保持最大；振动减弱区域的质点，其位移始终保持最小
λ 2．波速与波长、周期、频率的关系：v＝＝λf. T
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第十二章
机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
判定波的传播方向和速度
(2015· 高考北京卷)周期为 2.0 s 的简谐横波沿 x 轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点 P 沿 y 轴负方向运动，则该波( B ) A．沿 x 轴正方向传播，波速 v＝20 m/s B．沿 x 轴正方向传播，波速 v＝10 m/s C．沿 x 轴负方向传播，波速 v＝20 m/s D．沿 x 轴负方向传播，波速 v＝10 m/s
栏目导引
第十二章
机械振动与机械波
光
电磁波与相对论
2.介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点( BC ) A．它的振动速度等于波的传播速度 B．它的振动方向可能垂直于波的传播方向 C．它的振动频率等于波源的振动频率 D．它在一个周期内走过的路程等于一个波长
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第十二章
机械振动与机械波