机械波 复习课件 PPT

解析：A项，由图乙可知，图甲所示的时刻b点的 运动方向为y轴正方向，所以该波沿x轴负方向传 播，故A项错误。B项，由图乙可知，波的周期为 8s，所以质点a在4s内振动了半个周期，其路程为 1m，故B项错误。C项，由A项分析可知，该波沿x 轴负方向传播，所以此时刻质点a的速度沿y轴负 方向，故C项错误。D项，该波沿x轴负方向传播， 所以t＝2s时，质点a运动到了波谷位置，此时速度 为零，故D项正确。综上所述，本题正确答案为D。
2.波的传播方向的双向性形成多解。
在一维条件下，机械波既可以向x轴正方向传 播，又可以向x轴负方向传播，这就是波传播的双 向性。
3.波形的隐含性形成多解。
许多波动习题往往只给出完整波形的一部分， 或给出了几个特殊点，而其余部分处于隐含状态。 这样，一道习题就有多个图形与之对应，从而形 成多解。
如图所示，实线为一列简谐 横它判波在断在t（2＝t1＝1.51s）.的0s的波波形形，，由虚此线可为以
A．沿x轴正方向传播，波速v＝20m/s B．沿x轴正方向传播，波速v＝10m/s C．沿x轴负方向传播，波速v＝20m/s D．沿x轴负方向传播，波速v＝10m/s 答案：B
答案：D
（2015·新课标全国卷Ⅱ，34）平衡位置位于 原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平 x轴传播，P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正 向），P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长 与二倍波长之间。已知波源自t＝0时由平衡位置开 始向上振动，周期T＝1s，振幅A＝5cm。当波传到 P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s， 平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置。求：
第十二章 机械波 复习课件
1
知识结构
2
规律方法
4 考题探析ຫໍສະໝຸດ 3触及高考5
临场练兵
知识结构
规律方法
一、对波的图象的理解。
1.图象的物理意义。 波的图象是表示波的传播方向上的各质点在
某一时刻对平衡位置的位移情况的图象。
2.由图象获取的信息。 应用波动图象解题时，关键要理解波的形成
和传播过程、波的传播方向的双向性、波动图象 的重复性。要明确由波的图象可获取的以下信息：
答案：BC
二、振动图象与波动图象相联系的问题。
1.振动图象与波动图象的互换。
（1）由振动图象定出振幅、周期及某时刻该质点 的振动方向，结合波的传播方向从而可定出某时 刻介质中各个质点在该时刻的位置，便可作出该 时刻的波动图象。
（2）由波动图象定振动图象。
从波动图象定出振幅、该时刻某质点的位置及振 动方向，再结合波的传播方向定出各个时刻该质 点的位置，便可求出该质点的振动图象。
（1）P、Q间的距离；
（2）从t＝0开始到平衡位置在Q处的质点第一次 处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程。
答案：（1）133cm （2）125cm
临场练兵
1.（2015·北京理综，15）周期为2.0s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（ ）
A.在t＝0.10s时，质点Q向轴正方向运动 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 6m D.从t＝0.10s到t＝0.25s，质点P通过的路程为30cm E.质点Q简谐运动的表达式为y＝0.10sin10πt（国际 单位制）
2.解决两种图象结合的问题的基本思路。
（1）首先识别哪一个是波动图象，哪一个是振 动图象，两者间的联系纽带是周期与振幅。
（2）再从振动图象中找出某一质点在波动图象 中的那一时刻的振动方向，然后再确定波的传 播方向及其他问题。
图（a）为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的 波形图。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（b）为质 点Q的振动图象。下列说法正确的是________。
答案：CD
点评：质点回到平衡位置的时间不能以质点离 开平衡位置的位移为依据，应该先判断质点的 振动方向。才能确定质点回到平衡位置的时间 长短。
触及高考
本章内容是高考的热点，命题频率最高的
知识点是波的图象、频率、波长、波速的关系。 试题信息容量大，一道题往往考查多个概念和 规律，特别是通过波的图象综合考查理解能力、 推理能力和空间想象能力。
考题探析
（2015·天津理综，3）图甲为一列简谐横波在 某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别 为xa＝2m和xb＝6m，图乙为质点b从该时刻开 始计时的振动图象。下列说法正确的是（ ）
A.该波沿＋x方向传播，波速为1m/s B.质点a经4s振动的路程为4m C.此时刻质点a的速度沿＋y方向 D.质点a在t＝2s时速度为零
答案：BCE
点评：P质点通过的路程易错为30cm，由于P质 点在t＝0.10s到t＝0.25s时间内，有两次经过最 大位移点，只有一次经过平衡位置，在平衡位 置的振动速度比在最大位移附近平均速度大， 同样时间内的路程比最大位移附近大。
三、波动问题的周期性及多解性。
机械波在传播过程中在时间和空间上的周 期性、传播方向上的双向性、质点振动方向的 不确定性等都是形成波动习题多解的原因。
（1）该时刻各质点的位移。
（2）质点振动的振幅A。
（3）波长λ。
（4）若知道波速v的方向，可知各质点的运动 方向。如图中，设波速向右，则1、4质点沿－y 方向运动，2、3质点沿＋y方向运动。
（5）若知道该时刻某质点的运动方向，可判断 波的传播方向。如图中，设质点4向上运动，则 该波向左传播。
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，如图甲所示。 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 乙所示的波形，则该波的（ ）
1.波动图象的周期性形成多解。
机械波在一个周期内不同时刻图象的形状是不 同的，但在相隔时间为周期整数倍的不同时刻图 象的形状则是相同的，机械波的这种周期性必然 导致波的传播距离、时间和速度等物理量有多值 与之对应，即这三个物理量可分别表示为：
s＝nλ＋Δs
t＝nT＋Δt
v＝s/t＝（nλ＋Δs）/（nT＋Δt），其中n＝0，1， 2，…