高三物理振动和波典型例题解析29页PPT
第15讲选修3-4振动和波动光 高考物理(课标)复习ppt
答案 BCE 质点做简谐运动的振幅A=0.2 m,选项A错误;波的周期T=0.2 s,t =0.3 s时刻质点P在平衡位置向上振动,由题图甲可知,波沿x轴负方向传播,则 根据t=0.3 s时刻的波形图可知,t=0.2 s时刻P点仍在平衡位置,向下振动,振动 速度最大;Q点在平衡位置上方,则质点P的速度大于Q的速度,选项B正确;波 长λ=4 m,则波速v= λ = 4 m/s=20 m/s,选项C正确;0.3 s=1.5T,则0~0.3 s质点P
考向一 光的折射及折射率的计算 1.(2019安徽芜湖模拟)一个透明圆柱体的半径为R,其横截面如图所示,AB是 一条直径,一束平行单色光沿AB方向射向圆柱体,该圆柱体的折射率为 3 。 若有一条入射到P点的光线(P点图中未标出), 经折射后恰好到B点,求: (1)该入射光线射入圆柱体的入射角i; (2)光在圆柱体介质中,由P点运动至B点所用 的时间t。(设光在真空中的速度为c)
答案 BDE 两个波源的振动频率一致,题图中质点A、D到两个波源路程差 为零,是振动加强点,而质点B、C是波峰与波谷相遇,是振动减弱点,故A错误; 题图示时刻,质点A的位移为3 cm+2 cm=5 cm,质点D的位移为-3 cm+(-2 cm)= -5 cm,故质点A、D在该时刻的高度差为10 cm,故B正确;振动的干涉是稳定 的,质点A、D一直是振动加强点,而质点B、C一直是振动减弱点,故C错误;质 点C是振动减弱点,振幅为3 cm-2 cm=1 cm,故D正确;质点C是振动减弱点,此 刻在上方最大位移处,故质点C此刻以后将向下运动,故E正确。
d=
n
3 4
λ(n=0,1,2,…)
波长λ= 12 m
4n 3
由图像知,T=4 s
波速v= λ = 3 m/s(n=0,1,2,…)
高考物理力学知识点之机械振动与机械波图文解析(4)
高考物理力学知识点之机械振动与机械波图文解析(4)一、选择题1．某质点做简谐运动的振幅为A,周期为T ,则质点在6T 时间内的最大路程是 A ．1.5A B ．A C ．0.5A D ．0.2A2．一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动再逐渐减弱，对这一现象，下列说法正确的是（ ）①正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率大；②正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小；③正常工作时，洗衣机波轮的运转频率等于洗衣机的固有频率；④当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率．A ．①B ．③C ．①④D ．②④3．下列说法中正确的是（ ）A ．只有横波才能发生干涉，纵波不能发生干涉B ．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C ．在受迫振动中，物体振动的频率一定等于自身的固有频率D ．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化，是波源的频率变化的缘故4．在天花板O 点处通过细长轻绳栓一小球构成单摆，在O 点正下方A 点有一个能挡住摆线的钉子，OA 的距离是单摆摆长的一半，如图所示。
现将单摆向左方拉开一个小角度θ（θ＜5°），然后无初速度地释放，关于单摆以后的运动，下列说法正确的是（ ）A ．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B ．摆球在平衡位置右侧上升的最大高度大于在平衡位置左侧上 升的最大高度C ．摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等D ．摆球向左经过最低点的速度大于向右经过最低点的速度5．图甲所示为以O 点为平衡位置、在A 、B 两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是A．在t＝0.2s时，弹簧振子运动到O位置B．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同C．从t＝0到t＝0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地减小D．在t＝0.2s与t＝0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同6．一列简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，质点a、b均处于平衡位置，质点a正向上运动．则下列说法正确的是A．波沿x 轴负方向传播B．该时刻质点b正向上运动C．该时刻质点a、b的速度相同D．质点a、b的振动周期相同7．下图表示一简谐横波波源的振动图象．根据图象可确定该波的（）A．波长，波速B．周期，振幅C．波长，振幅D．周期，波速8．一质点做简谐运动的图象如图所示，该质点在t=3.5s时刻( )A．速度为正、加速度为正B．速度为负、加速度为负C．速度为负、加速度为正D．速度为正、加速度为负9．弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向上的A、B两点间做简谐运动，以下说法正确的是 ( )A．振子在A、B两点时的速度和加速度均为零B．振子在通过O点时速度的方向将发生改变C．振子的加速度方向总跟速度方向相反D．振子离开O点运动总是减速运动，靠近O点的运动总是加速运动10．如图所示两个频率、相位、振幅均相同的波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，对叠加的结果正确的描述是（）A．在A点出现波峰后，经过半个周期该点还是波峰B．B点在干涉过程中振幅始终为零C．两波在B点路程差是波长的整数倍D．当C点为波谷时，经过一个周期此点出现波峰11．一列横波某时刻的波形图如图甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象．下列说法正确的是（）A．若波沿x轴正方向传播，则图乙表示的是质点N的振动图象B．若波沿x轴负方向传播，则图乙表示的是质点K的振动图象C．若图乙表示的是质点L的振动图象，则波沿x轴正方向传播D．若图乙表示的是质点M的振动图象，则波沿x轴负方向传播12．如图是一弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法中正确的是（）A．质点振动的振幅为2cmB．质点振动的频率为4HzC．在2s末，质点的加速度最大D．在2s末，质点的速度最大13．如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动．以平衡位置O为原点，建立Ox轴．向右为x轴的正方向．若振子位于B点时开始计时，则其振动图像为（）A．B．C．D．14．一列沿x轴正方向传播的间谐机械横波，波速为4m/s．某时刻波形如图所示，下列说法正确的是A．这列波的振幅为4cmB．这列波的周期为1sC．此时x=4m处质点沿y轴负方向运动D．此时x=4m处质点的加速度为015．如图所示，摆球质量相同的四个摆的摆长分别为L l=2m，L2=1.5m，L3=lm，L4=0.5m，悬于同一根绷紧的横线上，用一周期为2s的驱动力作用在横线上，使它们做受迫振动，稳定时A．摆1的周期最长B．摆2的振幅最大C．摆3的振幅最大D．四个摆的周期不同，但振幅相等16．图1是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振，则图2所示振动图像对应的质点可能位于（）A．a<x<b B．b <x <c C．c<x<d D．d<x <e17．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．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/sC．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/s18．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横波沿x轴正方向传播，t0时刻刚好传到P点，波形如图甲所示。
机械振动和机械波复习课堂PPT
2．共振：做受迫 振动的物体，它的 固有频率与驱动力 的频率越接近，其 振幅就越大，当二 者相等时，振幅达 到最大，这就是共 振现象．共振曲线 如图1－4所示．
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三、机械波 1．定义：机械振动在介质中的 传播形成机械波． 2．产生条件：一是要有做机械 振动的物体作为波源，二是要有 能够传播机械振动的介质． 思考：机械波与电磁波的不同点？
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例3图1－15甲为一列简谐横波在 t＝0.10 s 时刻的波形图，P是平 衡位置为x＝1 m处的质点，Q是 平衡位置为x＝4 m处的质点，图 乙为质点Q的振动图象，则
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A．t＝0.15 s时，质点Q的加速 度达到正向最大 B．t＝0.15 s时，质点P的运动 方向沿y轴负方向 C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该 波沿x轴正方向传播了6 m D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质 点P通过的路程为30 cm
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(3)振子经过一个周期位移为零， 路程为5×4 cm＝20 cm，前100 s刚好经过了25个周期，所以前 100 s振子位移x＝0，振子路程s ＝20×25 cm＝500 cm＝5 m.
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【规律总结】 (1)简谐运动的图象并非振动质点的 运动轨迹． (2)位移总是背离平衡位置，回复力 和加速度总是指向平衡位置；向最 大位移处运动时,位移变大，回复力、 加速度和势能均变大，而速度和动 能均减小;向平衡位置运动与此相反.
线长。
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（3）小球在光滑圆弧上的往复 滚动，和单摆完全等同。只要摆 角足够小，这个振动就是简谐运 动。这时周期公式中的l应该是圆 弧半径R
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二、受迫振动和共振 1．受迫振动：物体在周期性驱 动力 作用下的振动．做受迫振动 的物体，它的周期或频率等于驱 动力 的周期或频率，而与物体 的固有周期或频率无关．
高三物理第二轮复习《振动和波》课件-新人教整理
1．能综合运用运动学、动力学以及动量和能 量等知识，分析机械振动和机械波的运动特点及 规律。要注意机械振动和机械波的共性，即质点 位移、速度、加速度变化的周期性，更重要的是 注意它们的区别：振动是单个质点的运动，波动 是大量质点振动的集体表现。
2．在高考中考查的重点是简谐运动及简谐波 的计算和图象，常以选择题出现，每年必考，特 别是波长、频率、波速的关系。
1m/s的速度水平向右传播，t=0时时到达质点a，质点a开始
由平衡位置向上运动，t=1s时，质点a第一次到达最高点，
则在4s＜t＜5s这段时间内 ( )
（A）质点c 的加速度逐渐增大
（B）质点a 的速度逐渐增大
（C）质点d 向下运 动
（D）质点f 保持静止
析与解 T=4s λ=vT= 4m 画 出t=0时的波形图 （实线）和t=1s 时的波形图（虚线）
图象
物理意义 描述的是某一质点在各个时刻偏 描述的是某一时刻各个质点偏
离平衡位置的位移
离平衡位置的位移
判断振动 质点方向
看下一时刻质点的位置
“逆向爬坡”法
例与练
13、一列沿x正方向传播的简谐横波振幅为A，波长为λ，某 一时刻波的图象如右图所示，在该时刻，质点P的坐标为 （λ/2，0），经过四分之一周期后，该质点的坐标为（ ） A．(5λ/4，0) B． (3λ/4，0) C．(λ/2，A) D．(λ/2，-A)
向，其振动图象如图所示，则在图象上a、b、c、
d四点中货物对车底板压力最小的是（ ）
Ａ、a点 Ｂ、b点 Ｃ、c点 Ｄ、d点
析与解 对货物受力分析，如图所示：
N
货物做简谐运动的回复力是G与N的合力。 G 货物在最高点回复力最大，
高中物理机械振动和机械波PPT课件
练习2：
有两个简谐运动：
x1
3a sin(4bt
4
)和x2
9a sin(8bt
)
2
它们的振幅之比是多少？它们的周期各是
多少 ？t =0时它们的相位差是多少？
五、简谐运动的几何描述—参考圆
匀速圆周运动在x轴上的投影为简谐运动。
五、简谐运动的几何描述—参考圆
用旋转矢量图画简谐运动的 x t 图
t 1 t 2 1 2
同相：频率相同、初相相同(即相差为0） 的两个振子振动步调完全相同。
反相：频率相同、相差为π 的两个振子 振动步调完全相反。
练习1：
下图是甲乙两弹簧振子的 x – t 图象，两
振动振幅之比为_2__∶___1，频率之比为_1_∶___1 ，
甲和乙的相差为_____ 。
实验器材
带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球，不易伸长的细线(约 1 米)、秒表、毫米刻度尺和游标卡尺．
实验步骤
(1)用细线和金属小一个球制作单摆。 (2)把单摆固定悬挂在铁架台上，让摆球自然下垂，在单摆平衡位 置处作上标记。 (3)用毫米刻度尺量出摆线长度 l′，用游标卡尺测出摆球的直径， 即得出金属小球半径 r，计算出摆长 l＝l′＋r. (4)把单摆从平衡位置处拉开一个很小的角度(不超过 5°)，然后放 开金属小球，让金属小球摆动，待摆动平稳后测出单摆完成 30～ 50 次全振动所用的时间 t，计算出金属小球完成一次全振动所用时 间，这个时间就是单摆的振动周期，即 T＝Nt (N 为全振动的次数).
解析 作一条过原点的与 AB 线平行的直线，所作的直线就是准确测
量摆长时所对应的图线．过横轴上某一点作一条平行纵轴的直线，则 和两条图线的交点不同，与准确测量摆长时的图线的交点对应的摆长
高三物理振动和波典型例题解析共31页文档
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
机械振动和机械波复习通用课件
振动与波的物理模型
弹簧振子模型
描述单摆或弹簧振子的运动，是研究振动和波动的基础。
波动方程
描述波动现象的基本方程，可以用来描述不同物理条件，决定了波的传播方式和形 状。
04
CATALOGUE
振动与波的实验
振动与波实验设备
振动台 用于模拟单自由度系统的振动
在实验结束后，应及时关闭实 验设备，并清理实验场地
数据处理与分析方法
记录实验数据时，应使用准确的 测量工具，确保数据的准确性
在处理数据时，可以采用图表或 图像的方式，将数据处理结果进
行可视化
可以使用信号处理方法，如傅里 叶变换等，将振动信号或波动信 号转化为频域信号，以便更好地
分析其特征
05
CATALOGUE
振动与波动的关系
振动是波动的源，是 指物体在一定位置附 近的往复运动。
振动和波动的相互关 系是密不可分的。
波动是振动的传播， 是指振动在空间中的 传播过程。
波动现象的应用
声波
声音是由物体的振动产生的，通 过空气或其他介质传播的波动现
象。
水波
水面的振动产生的水波，可以用 来传播信息或娱乐。
地震波
地震时，地壳的振动产生地震波， 可以用来探测地球内部结构。
总结词：掌握波动方程与波动速的基本概念、波动方程的形式
01
与求解方法、波动速的物理意义等基本要素。
02
详细描述
1. 波动方程与波动速的基本概念包括波动方程的形式、求解方
03 法
THANKS
感谢观看
应用
受迫振动在工程中有着广泛的应用， 如共振、谐振等。
02
CATALOGUE
机械波
波的形成与传播
高中物理机械波(概念讲解和例题分析)PPT课件
V=0
-
8
第八页，共二十六页。
•题5.介质中各质点起振的方向与波源的起振方
向相同。振动方向,频率和振幅也相同，只是 起振时间依次滞后。
A
B质点的速度?
XA VB 方向? B质点在平衡位置,速
波 源 (Bo)
B
ac
XD 度最大.
D 依次带动
C
A带动B;B带动C
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第九页，共二十六页。
6题。波源每做一次全振动, 振动向远处传一 个相等的距离（一个波长的距离）.
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第二十五页，共二十六页。
作 业： (Zuo)
课课练：P37课后练习。
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第二十六页，共二十六页。
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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第二十四页，共二十六页。
5.一个小石子投向平静的湖水中，会激起一圈圈 波纹向外传播，如果此时水面上有一片树叶，下 列对树叶运动情况的叙述中正确的是
A.树叶渐渐飘向湖心 C
B.树叶渐渐飘向湖边
C.在原处震荡
D.沿着(Zhuo)波纹做圆周运动
的距离（一个波长的距离）.
•介质中各质点起振的方向与波源的起振方向 相同。振动方向,频率和振幅也相同，只是起 振时间依次滞后。
-
19
第十九页，共二十六页。
演示3
三、什(Shi)么是纵波？
• 介质质点振动方向与波的传播方向在同一 直线上的波叫做纵波
•纵波在传播过程中有明显的疏部和密部 ●声波是一种纵波
地震波既有横波又有纵波。
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第二十页，共二十六页。
由于介质的性质不同，在液体和气体内部波只能 (Neng)以纵波的形式传播。水表面是椭圆波。 而在固体里既能以纵波的形式传播，又能以横波 的形式传播。所以地震既有纵波，又有横波。
高三物理竞赛 第10章振动与波动-波动 (共122张PPT)
一、波的动能、势能和能量
在波动过程中，振源的能量通过弹性介
质传播出去，介质中各质点在平衡位置附 近振动，介质中各部分具有动能，同时介 质因形变而具有势能。
•波动的过程实际是能量传递的过程。
1.波动的动能
弹性介质中取一体积元 dV，质元振动速
度为 v ，质量
dm dV
dm dV
dV
波函数
u
y A cos (t x / u )
u
V体 S u 与功率相同
P wuS 1 A 2 2uS
2 2.平均能流密度----波强
单位时间内通过垂直于波的传播方向的 单位面积上的平均能量。
I P wu 1 A 2 2u
S
2
单位：J•s1•m2 ， W •m2
例：一球面波源的功率为 100W，则距波 源 10m 处，波的平均能流密度 I 是多少？
二、波函数
任意时刻任意位置处的质点的振动位移 为波函数。
1.波源的振动方程
y A cos(t )
2.距波源为 x 处质点的振动方程
o·······x·······P·············u······x
u
o···············P··················x
x
P 点的振动比振源落后一段时间 t ,
t
x 200
/
2
800
T 2 2 1 s 800 400
1 /T 400 Hz
uT 200 / 400 0.5m
③. x 5m 质点振动与波源的相位差。
2 x 2 5 20 0.5
例3：如图所示为t=0时的波形，平面简谐 波向右移动速度 u =0.08 m/s，求：①.振 源的振动方程；②.波函数；③. P 点的振 动方程；④. a、b 两点振动方向。