高中物理必修-17-18版第14章第2节第14章第2节机械波77
高中物理：第14章电磁波相对论简介
第14章电磁波相对论简介版块一知识点1变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场'电磁波的产生、发射、接收及其传播Ⅰ1.麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。
2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场。
3．电磁波：电磁场（电磁能量）由近及远地向周围传播形成电磁波。
（1）电磁波是横波，在空间传播不需要介质。
（2）v＝λf对电磁波同样适用。
（3）电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。
4．发射电磁波的条件（1）要有足够高的振荡频率；（2）电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。
5．调制：有调幅和调频两种方法。
6．电磁波的传播（1）三种传播方式：天波、地波、空间波。
（2）电磁波的波速：真空中电磁波的波速与光速相同，c＝3.0×108 m/s。
7．电磁波的接收（1）当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象。
（2）使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐，能够调谐的接收电路叫作调谐电路。
（3）从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程叫作检波，检波是调制的逆过程，也叫作解调。
8．电磁波的应用电视和雷达。
知识点2电磁波谱Ⅰ1.定义按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱。
最强医用治疗知识点3狭义相对论的基本假设质速关系、质能关系' 相对论质能关系式Ⅰ1.狭义相对论的两个基本假设（1）狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的。
（2）光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观测者间的相对运动没有关系。
2．相对论的质速关系（1）物体的质量随物体速度的增加而增大，物体以速度v 运动时的质量m 与静止时的质量m 0之间有如下关系： m ＝m 01－⎝ ⎛⎭⎪⎫v c 2。
（2）物体运动时的质量m 总要大于静止时的质量m 0。
第14章-第二、三节
解理、裂开、断口：
裂开也可以用单形符号表示，如：磁铁矿常见 {111} 裂开，这是因为原来的固溶体钛磁铁矿在温度下降
后将钛铁矿出溶出来，而钛铁矿的{0001}面网与
金刚石结构中{111}面网 间距大，产生解理
NaCl结构中{100}是电性 中和面，产生解理
解理、裂开、断口：
3）沿同号离子相邻的晶格，一般沿分子键裂开； 5）对于金属键晶格，一般无解理，因为金属键各向键性均匀。
[0001]
(0001)
a0=0.246nm
测定硬度时必须选择新鲜矿物的光滑面试验，才能获得可靠的 结果。 同时要注意刻痕和粉痕（以硬刻软，留下刻痕；以软刻硬，留 下粉痕）不要混淆。
对于粒状、纤维状矿物，不宜直接刻划，而应将矿物捣碎，在 已知硬度的矿物面上摩擦，视其有否擦痕来比较硬度的大小。
矿物的硬度：
影响矿物硬度的主要因素：
（1）化学键的类型及强度: 一般地，典型原子晶格>离子晶格> 金属晶格>分子晶格>氢键为主的矿物。
解理、裂开、断口：
常见的矿物断口，主要有：贝壳状断口、锯齿状断口、 参 差状断口、平坦状断口、土状断口、 纤维状断口
锯齿状
贝壳状
参差状
（二）矿物的硬度：
矿物的硬度：是指矿物抵抗外来机械作用(如刻划、压入或 研磨等)的能力。它是鉴定矿物的重要特征之一。
测定硬度的方法：大致可分为刻划法、压入法、研磨法等， 其中前两种目前应用最广。 （1）刻划法。用十种硬度递增的矿物为标准来测定矿物的 相对硬度，以确定矿物抵抗外来刻划的能力，此即摩斯硬度 计（常用于矿物的肉眼鉴定）。 摩氏硬度计： 1－滑石；2－石膏；3－方解石；4－萤石；5－磷灰石；6－ 长石；7－石英；8－黄玉；9－刚玉；10－金刚石。
《工程力学 》课件第14章
14.2.3 点的加速度
同直角坐标法求速度的方法一样， 动点的加速度在直角 坐标轴上的投影为
ax
lim vx Δt0 t
dv x dt
d2x dt 2
ay
lim v y Δt0 t
dv y dt
d2 y dt 2
（14-19）
即动点的加速度在直角坐标轴上的投影等于其相应的速度
投影对时间的一阶导数，也等于其相应的坐标对时间的二阶导
当点M沿已知轨迹运动时， 弧坐标s是时间t的单值连续函
数， 即
s f (t)
（14-1）
上式称为动点沿已知轨迹的运动方程。当函数已知时，任一瞬 时点在轨迹上的位置即可确定。
图14-1
例14-1 点M沿已知曲线轨迹运动，如图14-2所示。其运 动方程为s=t2-2t-1(s的单位为cm，t的单位为s)。试求当t=0、1、 2、3s时，点的弧坐标s以及0～3s内动点所走过的路程。
如图14-4所示，动点M沿已知轨迹运动。以动点M为坐标 原点， 以轨迹上M点的切线和法线为坐标轴，并规定切线坐标 轴（切向轴）τ以指向弧坐标正的方向为正向，法线坐标轴 （法向轴）n以指向轨迹曲率中心为正向。 此正交坐标系称为 自然坐标系，简称自然轴系。可见, 自然轴系随动点M沿已知 轨迹运动。
图14-4图
a an 4R 2
其方向沿MO且指向O，可知套环M沿固定圆环作匀速圆周运动。
14.2 直角坐标法求点的速度和加速度
14.2.1 点的运动方程
设一动点M相对于直角坐标系Oxy作平面曲线运动，如图 14-8所示，某瞬时它的位置可用直角坐标系的两个坐标x、y确 定。点运动时，两个坐标x、y都是时间t的单值连续函数，即
数。 有了加速度的两个投影，即可求得加速度a的大小和方向
2020届高三一轮复习：第14章 第2讲 机械波
解析 机械波的振幅由波源决定，不考虑损耗的情况下，机械波的振幅等 于振源的振幅，A 错误；机械波的传播速度由介质决定，B 正确；物体所 受的静摩擦力的方向由相对运动趋势决定，并非都与运动方向相反．比如 拉着木板，木板带着上面的木块向右加速运动，此时对木块来说，运动方 向和所受静摩擦力都是向右的，C 错误；动摩擦因数由接触面的材料决定， D 错误．
5. (2018·山东临沂模拟)如图所示为声波干涉演示仪的原 理图．两个 U 形管 A 和 B 套在一起，A 管两侧各有一小 孔．声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率___相_同____ 的波．当声波分别通过 A、B 传播到右侧小孔时，若两 列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅 __减__小____；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅__增_大_____．
3. 机械波的分类 (1)横波：质点的振动方向与波的传播方向________垂_直________，突起部分 叫波峰，凹陷部分叫波谷． (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向____在_一_条__直_线_上____，质点分布密的 部分叫密部，质点分布疏的部分叫疏部．
二、 描述机械波的物理量 1. 波长 λ：两个___相_邻_的___、在振动过程中对平衡位置的位移总是___相_等____ 的质点间的距离叫波长． 在横波中，两个相邻波峰(或波谷)间的距离等于波长； 在纵波中，两个相邻密部(或疏部)间的距离等于波长． 提醒：机械波在一个周期内传播的距离等于一个波长．
现象 而复始的运动现象
复始的运动现象
类别
振动
波动
质点由于某种原因离开平衡 介质中质点受到相邻质点的扰动而随
运动
位置，同时受到指向平衡位置 之运动，并由近及远传播开去，各质
成因
第14章第2节求复合函数偏导数的链式法则
§14.2. 求复合函数偏导数的链式法则
u u u u u 2x y 2 xy
2 2
按照下图用链式法则
u
x
y
7
§14.2. 求复合函数偏导数的链式法则
例4 设u x x y y x y , 2u 2u 2u 则 2 0. 2 2 x xy y
将 x0 , y0 换成D内任一点 x , y , 有 xf1' yf 2' nf
x , y ,即
f f x y nf . x y
对z f x , y
x 2 y 2 , 它满足
f tx , ty tf x , y , 即为一次函数，所以 z z x y f x, y x y x2 y2 .
证明： 求表达式各项中的偏导数
u x ' y ', x
特别注意关系,法则
2u ' ' x '' y '' 2 ' x '' y '', 2 x
8
§14.2. 求复合函数偏导数的链式法则
2u ' x '' ' y '', y x u x ' y ', y 2u x '' ' y '' ' x '' 2 ' y ''. 2 y
x
u u x u y u 则有 t x t y t t
t
第14章-压强和浮力
第14章 压强和浮力 ┃ 典例精析把方向
[解析] 舰艇若“并排”航行，则在两艇之间的夹缝中海水
的流速会比较大，其压强则会较小，这样就会迫使两舰艇都向 中间靠拢，极易发生相撞事故。
物理·新课标（RJ）
第14章 压强和浮力 ┃ 典例精析把方向
知识拓展 “流体压强与流速的关系”在生产生活中涉及很多的安全 知识，如：火车道两旁的安全线，建筑房屋时要在屋顶下面留有 气孔，以防大风时损坏屋顶等，这些都是“物理走向社会”的具 体体现。
物理·新课标（RJ）
第14章 压强和浮力 ┃ 典例精析把方向
物理·新课标（RJ）
第14章 压强和浮力 ┃ 典例精析把方向
[解析] 压力是垂直作用在物体表面上的力， 铅笔受到的重力 忽略不计，所以，手指作用在铅笔尖上 4 N 的压力就等于铅笔对 水平桌面的压力，为 4 N，手指和桌面受到的压强等于各自压力 F 与各自接触面积的比，即 p＝ 。 S
小压强计的金属盒放在水中，下列做法能够使压强计U形管两边 液面的高度差减小的是( )
A．将压强计的金属盒向下移动一段距离
B．将压强计的金属盒向上移动一段距离
C．将压强计的金属盒在原位置转动180°
D．将压强计的金属盒放在同样深度的食盐水中
[答案] B
物理·新课标（RJ）
第14章 压强和浮力 ┃ 实战演习成高手 3．用托里拆利实验测定大气压的数值(玻璃管内水银面上
物理·新课标（RJ）
第14章 压强和浮力 ┃ 回眸教材析知识
4．流体压强的特点：如图Z14－2所示，飞机机翼形状下方
平上方凸起，当气流迎面吹来时，在相同的时间内上方气流经 过路程大于下方气流的路程，因此上方气流(流体)流速较大，压 强较 小 ，下方流速较小，压强较 大 。机翼上、下表面受到 了不平衡力的作用，向上的力 大于 向下的力，二者合力是向上 的，便是我们所说的升力。大海中轮船不能近距离并行，也是 由于流体压强的特点造成的。
高中物理教材目录(人教版)目录
高中物理教材目录(人教版)目录-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中物理教材目录（人教版）必修一第一章运动的描述第一节认识运动第二节时间位移第三节记录物体的运动信息第四节物体运动的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第二节自由落体运动规律第三节从自由落体到匀变速直线运动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第二节研究摩擦力第三节力的等效和替换第四节力的合成与分解第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力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第二节影响加速度的因素第三节探究物体运动与受力的关系第四节牛顿第二定律第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重第七节力学单位本章复习与测试必修二第一章抛体运动第01节什么是抛体运动第02节运动的合成与分解第03节竖直方向的抛体运动第04节平抛物体的运动第05节斜抛物体的运动本章复习与检测第二章圆周运动第01节匀速圆周运动第02节向心力第03节离心现象及其应用本章复习与检测第三章万有引力定律及其应用第01节万有引力定律第02节万有引力定律的应用第03节飞向太空本章复习与检测第四章机械能和能源第01节功第02节动能势能第03节探究外力做功与物体动能变化第04节机械能守恒定律第05节验证机械能守恒定律第06节能量能量转化与守恒定律第07节功率第08节能源的开发与利用本章复习与检测第五章经典力学与物理学的革命第01节经典力学的成就与局限性第02节经典时空观与相对论时空观第03节量子化现象第04节物理学—人类文明进步的阶梯本章复习与检测选修3-1第一章电场第01节认识电场第02节探究静电力第03节电场强度第04节电势和电势差第05节电场强度与电势差的关系第06节示波器的奥秘第07节了解电容器第08节静电与新技术本章复习与测试第二章电路第01节探究决定导线电阻的因素第02节对电阻的进一步研究第03节研究闭合电路第04节认识多用电表第05节电功率第06节走进门电路第07节了解集成电路本章复习与测试第三章磁场第01节我们周围的磁现象第02节认识磁场第03节探究安培力第04节安培力的应用第05节研究洛伦兹力第06节洛伦兹力与现代技术本章复习与测试选修3-2第一章电磁感应第01节电磁感应现象第02节研究产生感应电流的条件第03节探究感应电流的方向第04节法拉第电磁感应定律第05节法拉第电磁感应定律应用（一）第06节法拉第电磁感应定律应用（二）第07节自感现象及其应用第08节涡流现象及其应用本章复习与检测第二章交变电流第三章第01节认识变交电流第四章第02节交变电流的描述第五章第03节表征交变电流的物理量第六章第04节电感器对交变电流的作用第七章第05节电容器对交变电流的作用第八章第06节变压器第九章第07节远距离输电第十章本章复习与检测第三章传感器第01节认识传感器第02节探究传感器的原理第03节传感器的应用第04节用传感器制作自控装置第05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01节物体是由大量分子组成的第02节测量分子的大小第03节分子的热运动第04节分子间的相互作用力第05节物体的内能第06节气体分子运动的统计规律本章复习与检测第二章固体、液体和气体第三章第01节晶体的宏观特征第四章第02节晶体的微观结构第五章第03节固体新材料第六章第04节液体的性质液晶第七章第05节液体的表面张力第八章第06节气体状态量第九章第07节气体实验定律(Ⅰ)第十章第08节气体实验定律(Ⅱ)第十一章第09节饱和蒸汽空气的湿度第十二章本章复习与检测第十三章热力学基础第十四章第01节内能功热量第十五章第02节热力学第一定律第十六章第03节能量守恒定律第十七章第04节热力学第二定律第十八章第05节能源与可持续发展第十九章第06节研究性学能源的开发利用第二十章本章复习与测试选修3-4第一章机械振动第01节初识简谐运动第02节简谐运动的力和能量特征第03节简谐运动的公式描述第04节探究单摆的振动周期第05节用单摆测定重力加速度第06节受迫振动共振本章复习与检测第二章机械波第01节机械波的产生和传播第02节机械波的图象第03节惠更斯原理及其应用第04节波的干涉与衍射第05节多普勒效应本章复习与检测第三章电磁振荡与电磁波第四章第01节电磁振荡第02节电磁场与电磁波第03节电磁波的发射、传播和接收第04节电磁波谱第05节电磁波的应用本章复习与检测第四章光第01节光的折射定律第02节测定介质的折射率第03节认识光的全反射现象第04节光的干涉第05节用双缝干涉实验测定光的波长第06节光的衍射和偏振第07节激光本章复习与检测第五章相对论第01节狭义相对论的基本原理第02节时空相对性第03节质能方程与相对论速度合成第04节广义相对论第05节宇宙学简介本章复习与检测。
新课标版高考物理总复习第14章 第2节 机械波
识 点
误。]
三
返 首 页
知 识
[考法指导] 机械波的传播特点
点
一
1波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。
知 识
点
2介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和 四
知 波源的振动频率和周期相同。
识
点 二
3波从一种介质进入另一种介质，由于介质的情况不同，它的波长和波速 课
时
集
训 知
识
点
三
返 首 页
知
识
点 一
知 识
A．波速为0.40 m/s
点 四
B．波长为0.08 m
知
识 点
C．x＝0.08 m的质点在t＝0.70 s时位于波谷
二
D．x＝0.08 m的质点在t＝0.12 s时位于波谷
课 后
限
E．若此波传入另一介质中其波速变为0.80
m/s，则它在该介质中的波长为
时 集
返
首 页
知 识 点 一
[判断正误]
知 识
(1)在机械波的传播中，各质点随波的传播而迁移。
点
二
(2)机械波的频率等于振源的振动频率。
(3)机械波的传播速度与振源的振动速度相等。
知 识 点 三
知 识 点 四
(× )
(√ ) 课
后
(×)
限 时
集
训
返 首 页
知
识
点 一
知 识
点
1．(2019·玉溪质检)关于机械振动与机械波，下列说法正确的是( )
识
点 二
点在t＝0时刻沿y轴正方向振动，在t＝0.70 s时位于波谷，在t＝0.12 s时位于y>0
高考物理课件第十四章 第2节 机械波
解析：由图像可知简谐横波的波长为 λ＝4 m，A 项错误；波沿 x 轴正向传播，t＝0.5 s＝34T，可得周期 T＝23 s、频率 f＝T1＝1.5 Hz，波速 v＝Tλ＝6 m/s，B、C 项正确；t＝0 时刻，x＝1 m 处 的质点在波峰，经过 1 s＝32T，一定在波谷，D 项错误；t＝0 时 刻，x＝2 m 处的质点在平衡位置，经过 2 s＝3T，质点一定经 过平衡位置，E 项正确。 答案：BCE
D．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会
传递出去
E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质
点并不随波迁移
解析：水面波是一种机械波，说法 A 正确；根据题意得周期 T＝
15 9
s＝53
s，频率 f＝T1＝0.6 Hz，说法 B 错误；波长 λ＝vf ＝10..86
m
＝3 m，说法 C 正确；波传播过程中，传播的是振动形式，能量
图像演示
[题点全练]
1．[多选](2017·全国卷Ⅲ)如图，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播， 实线为 t＝0 时的波形图，虚线为 t＝0.5 s 时的波形图。已知该简 谐波的周期大于 0.5 s。关于该简谐波，下列说法正确的是( )
A．波长为 2 m B．波速为 6 m/s C．频率为 1.5 Hz D．t＝1 s 时，x＝1 m 处的质点处于波峰 E．t＝2 s 时，x＝2 m 处的质点经过平衡位置
3．波的传播方向与质点振动方向的互判方法 方法解读
“上下 沿波的传播方向，“上坡”时质点向 坡”法 下振动，“下坡”时质点向上振动
“同 波形图上某点表示传播方向和振动 侧”法 方向的箭头在图线同侧
将波形沿传播方向进行微小的平移， “微平
再由对应同一 x 坐标的两波形曲线上 移”法
第14章机械的运转及其速度波动的调节
个机械系统所具有的动能为
m 1 1 2 E mi vSi J Sj 2 j 2 2 i 1 j 1 n
若等效构件为绕定轴转动的构件，其角速度 为ω，其对转动轴的假想的等效转动惯量为Je， 则根据等效构件所具有的动能应等于机械系统 中各构件所具有的动能之和，得
1 E J e 2 2
◆ 能求解力为位置函数时的运动方程式；
◆ 了解飞轮的调速原理和特点； ◆ 掌握飞轮转动惯量的简易计算方法； ◆ 掌握周期性速度波动的调节方法； ◆ 了解非周期性速度波动的调节方法。 本章难点 计算飞轮转动惯量时最大盈亏功的计算方法。
14.1 概 述
研究在外力作用下机械真实运动规律的求解
机构的运动规律通常用其原动件的运动规 （即位移、速度及加速度）描述。而其真实 运动规律是由其各构件的质量、转动惯量和 作用于其上的驱动力与阻抗力等因素而决定 的。上述参数往往是随时间而变化的。 要对机构进行精确的运动分析和力分析， 就需要确定原动件的真实运动规律。这对于 机械设计，特别是高速、重载、高精度和高 自动化的机械是十分重要的。
设等效构件为转动构件，若等效构件由位置1 运动到位置2时，其角速度由ω1变成ω2，则上式 可写成 1 1 2 2 M d J J e2 2 e1 1 e
2
1
2
2
（2）力矩形式的运动方程式 将式△W=△E写成微分形式，即 dW=dE P269推导出式(14-7)和(14-8)，即等效构件 运动方程式的力矩形式。
j 2 J e mi ( ) J Sj ( ) i 1 j 1
n
vSi
2
m
当等效构件为移动件，其速度v时，同理可推 导出等效构件所具有的等效质量为
高二物理 第14章第2节 电阻定律 电阻率课件
解析：选 D.设电阻板厚度为 d，当端点Ⅰ、Ⅱ接 入电路时，导体长为 L2，横截面积为 L1d，根据 电阻定律：RⅠⅡ＝ρSl ＝ρLL12d；同理，RⅢⅣ＝ρSl′′＝
ρLL21d.所以 RⅠⅡ∶理和应用 例如3 图14－2－5所示为滑动变阻器的原理示
路的有效长度，通过滑片滑动时长度的变化判断
电阻的变化．
【解析】 滑动变阻器共有四个接线柱和一个滑 片，金属杆上的两个接线柱(图中的c和d)与滑片P 可视为同一个等电势点，因此滑动变阻器问题的
关键在于先认清串联接入电路的电阻丝是哪一段 (看与电阻丝相连的两个接线柱a和b是谁接入电 路)，然后从滑片P的移动方向判定接入电路的电 阻丝是变长了还是变短了，再根据电阻定律判定 电阻是变大了还是变小了．
当a和c或a和d接入电路且P向右移动时，串联接 入电路的有效电阻丝增长，电阻增大，电流减小， 因此D错，当b和c或b和d接入电路且P向右移动时， 接入电路的有效电阻丝变短，电阻变小，电流变 大，B、C都对．当a和b串联接入电路时，无论P 向何方移动，接入电路的电阻丝长度不变，电阻 不变，电流就不变，A错． 【答案】 BC
变化，必须选用分压电路．
课堂互动讲练
类型一 对电阻率的理解 例1一个标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加上
的电压U由零逐渐增大到220 V．在此过程中，电 压U和电流I的关系可用图象表示．如图14－2－3 所示的四个图象中肯定不符合实际的是( )
图14－2－3
【解析】 灯泡在电压增大的过程中，灯丝中的
二、公式 R＝ρSl 与公式 R＝UI 的区别是什么？ 电阻定律的公式 R＝ρSl 是导体电阻的决定式，
它表明导体的电阻由导体材料的电阻率、导体的 长度和横截面积决定．虽然导体的电阻还与温度 有关，但是在温度变化不大的情况下，一般不考 虑温度对电阻的影响．
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BDE [任意振动质点连续 2 次经过平衡位置的时间间隔为 0.4 s，则21T＝0.4 s，解得 T＝0.8 s．从图象中可知 λ＝4 m，所以根据公式 v＝Tλ＝5 m/s，故 A 错 误；根据公式 f＝T1可得波的频率为 1.25 Hz，B 正确；x 坐标为 15 m 的质点和 x 坐标为 3 m 的质点相隔 12 m，为波长的整数倍，即两质点为同相点，而 x 坐标 为 3 m 的质点经过 t＝0.6 s 即四分之三周期振动到平衡位置，所以 x 坐标为 15 m 的质点在 t＝0.6 s 时振动到平衡位置，C 错误；
(3)图中 λ＝s，波向右传播时 t＝T4，v1＝Tλ＝4st；波向左传播时 t＝34T，波速 v2＝Tλ＝34st.
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(4)图中 λ＝23s，波向右传播时 t＝34T，v1＝Tλ＝2st； 波向左传播时 t＝T4，波速 v2＝Tλ＝6st；其中 8 种可能的波速中有几个相同， 因此有 5 种可能的波速为2st，32st，34st，4st，6st.
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波的传播方向与质点振动方向的互判方法
内容
图象
“上下 沿波的传播方向，“上坡”时质点向下 坡”法 振动，“下坡”时质点向上振动
“同侧” 波形图上某点表示传播方向和振动方
法 向的箭头在图线同侧
“微平 移”法
将波形沿传播方向进行微小的平移，再 由对应同一 x 坐标的两波形曲线上的点 来判断振动方向
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[母题迁移] 如图 14-2-4 所示，甲为一列沿 x 轴传播的简谐波在 t＝0.1 s 时刻的波形图象， 乙表示该波在传播介质中 x＝2 m 处的质点 a 从 t＝0 时起的振动图象．则( )
甲
乙
图 14-2-4
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A．该波的周期是 0.10 s B．该波沿 x 轴负方向传播 C．t＝0.05 s 时，质点 a 在负的最大位移处 D．从 t＝0.10 s 到 t＝0.25 s，质点 a 通过的路程为 40 cm E．t＝0.25 s，x＝4 m 处的质点 b 的加速度沿 y 轴负方向
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BDE [简谐横波的波长 λ＝vf ＝1260 m＝0.8 m．P、Q 两质点距离波源 S 的距 离 PS＝15.8 m＝19λ＋34λ，SQ＝14.6 m＝18λ＋41λ.
因此 P、Q 两质点运动的方向始终相反，A 错误，B 正确．当 S 恰好通过平 衡位置向上运动时，P 在波峰的位置，Q 在波谷的位置．当 S 恰好通过平衡位置 向下运动时，P 在波谷的位置，Q 在波峰的位置．说法 C 错误，说法 D、E 正确．]
①横波中，相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于波长．
②纵波中，相邻两个密部(或 疏部)之间的距离等于波长．
(2)频率：波的频率由 波源决定，等于波源的振动频率．
(3)波速：波的传播速度，波速由介质决定，与波源 无关．
(4)波速公式：v＝λf
＝
λ T
或 v＝
Δx Δt
.
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知识点 2 波的图象 1．坐标轴 x 轴：各质点平衡位置的连线． y 轴：沿质点振动方向，表示质点的位移． 2．物理意义 表示介质中各质点在某一时刻相对各自 平衡位置的位移．
60 cm，D 错误；由于质点的振动周期为 T＝0.2 s，所以质点 a 在 t＝0.25 s 的振
动情况与 t＝0.05 s 的振动情况相同，即处于负的最大位移处，所以位移沿 y 轴
负方向，由图甲可知，a 质点和 b 质点的平衡位置相距半个波长，振动情况总是
相反，所以在振动过程中任意时刻的位移都相反，所以质点 b 处于正的最大位
(2)质点振幅 图象信息
(3)各时刻质点位移
(2)任意一质点在该时刻的位移 (3)任意一质点在该时刻加速度方向
(4)各时刻速度、加速度方向 (4)传播方向、振动方向的互判
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记录着一个人一段时间内活 记录着许多人某时刻动作、表情的
形象比喻
动的录像带
集体照片
随时间推移，图象延续，但
图象变化
且波的传播方向未定，因此每种情况均有两种可能的解．
(1)图中 λ＝2 s，波向右传播时 t＝T4，波速 v1＝Tλ＝24st＝2st.波向左传播时 t＝34T， 波速 v2＝Tλ＝24st＝32st.
3
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(2)图中 λ＝s，波向右传播时 t＝34T，波速 v1＝Tλ＝34st；波向左传播时 t＝T4， 波速 v2＝Tλ＝4st.
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波的图象与振动图象的关联分析
两种图象的比较
图象类型
振动图象
波的图象
研究对象
一振动质点
沿波传播方向上所有质点
一质点的位移随时间的变化
研究内容
某时刻所有质点的空间分布规律
规律
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图象
物理意义 表示某质点各个时刻的位移
表示某时刻各质点的位移
(1)质点振动周期
(1)波长、振幅
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2．(2015·海南高考)一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t＝0 时刻的波形如 图 14-2-2 所示，质点 P 的 x 坐标为 3 m．已知任意振动质点连续 2 次经过平衡 位置的时间间隔为 0.4 s．下列说法正确的是( )
【导学号：92492422】
图 14-2-2
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[母题] 一列横波沿 x 轴传播，在某一时刻 x 轴上相距 s 的两质点 A、B，均 处于平衡位置，且 A、B 间只有一个波峰，经过时间 t，质点 B 第一次到达波峰， 试求该波的传播速度．
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【解析】 虽然 A、B 间只有一个波峰，但实际上有四种波形与之相对应， 如图，
图 14-2-3
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A．波速为 0.5 m/s B．波的传播方向向右 C．0～2 s 时间内，P 运动的路程为 8 cm D．0～2 s 时间内，P 向 y 轴正方向运动 E．当 t＝7 s 时，P 恰好回到平衡位置
上一页Leabharlann 返回首页下一页ACE [由题图(a)读出波长 λ＝2.0 m，由题图(b)读出周期 T＝4 s，则 v＝Tλ＝ 0.5 m/s，选项 A 正确；题图(a)是 t＝2 s 时的波形图，题图(b)是 x＝1.5 m 处质点 的振动图象，所以该质点在 t＝2 s 时向下振动，所以波向左传播，选项 B 错误； 在 0～2 s 内质点 P 由波峰向波谷振动，通过的路程 s＝2A＝8 cm，选项 C 正确， 选项 D 错误；t＝7 s 时，P 点振动了74个周期，所以这时 P 点位置与 t＝43T＝3 s 时位置相同，即在平衡位置，所以选项 E 正确．]
理 知 识
课
第 2 节 机械波
时 提
能
练
析 考 点
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知识点 1 机械波的形成和传播特点 1．机械波的形成和传播 (1)产生条件： ①有 波源． ②有 介质，如空气、水、绳子等．
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(2)传播特点： ①传播振动形式、 能量和信息． ②质点不 随波迁移． ③介质中各质点振动频率、振幅、起振方向等都与波源相同 ．
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(2)双向性． ①传播方向双向性：波的传播方向不确定． ②振动方向双向性：质点振动方向不确定． (3)波形的隐含性 在波动问题中，往往只给出完整波形的一部分，或给出几个特殊点，而其 余信息均处于隐含状态．这样，波形就有多种情况，形成波动问题的多解性．
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2．解决波的多解问题的思路 一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的关系 Δt 或 Δx，若此关系为时间，则 t＝nT＋Δt(n＝0,1,2，…)；若此关系为距离，则 x＝ nλ＋Δx(n＝0,1,2，…)．
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2．机械波的分类
质点振动方向和波 分类
的传播方向的关系
形状
举例
横波
垂直
凹凸相间；有波峰、波谷 绳波等
纵波 在同一条直线上 疏密相间；有密部、疏部 弹簧波、声波等
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3.波长、频率和波速 (1)波长：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离，用 λ 表
示．波长由频率和波速共同决定．
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x 的坐标为 22 m 的质点和 x 的坐标为 2 m 的质点为同相点，x 的坐标为 2 m 的质点经过 t＝0.2 s 即四分之一周期恰好位于波峰，故 x 的坐标为 22 m 的质点 在 t＝0.2 s 时恰好位于波峰，D 正确；x 坐标为 17 m 的质点和 x 坐标为 1 m 的质 点为同相点，当质点 P 位于波峰时，坐标为 1 m 的质点恰好位于波谷，E 正确．]
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波的多解问题
1.造成波动问题多解的主要因素 (1)周期性． ①时间周期性：时间间隔 Δt 与周期 T 的关系不确定，必有系列解，若 Δt 与 T 有一定的约束关系，可使系列解转化为有限解或唯一解． ②空间周期性：波形移动的距离 x 与波长 λ 的关系不确定，必有系列解，若 x 与 λ 有一定的约束关系，可使系列解转化为有限解或唯一解．
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[题组通关] 1．(2016·全国丙卷)由波源 S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播．波 源振动的频率为 20 Hz，波速为 16 m/s.已知介质中 P、Q 两质点位于波源 S 的两 侧，且 P、Q 和 S 的平衡位置在一条直线上，P、Q 的平衡位置到 S 的平衡位置 之间的距离分别为 15.8 m、14.6 m．P、Q 开始振动后，下列判断正确的是( ) A．P、Q 两质点运动的方向始终相同 B．P、Q 两质点运动的方向始终相反 C．当 S 恰好通过平衡位置时，P、Q 两点也正好通过平衡位置 D．当 S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰 E．当 S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰