高考物理一轮复习 第十一章 第2讲机械波的形成和传播波的图像课时提升作业 教科版选修34
高三物理一轮复习精品课件1：11.2 机械波
3．干涉：频率相同的两列波叠加，某些区 域的振动 加强 ，某些区域的振动 减弱 ，并且 振动加强和振动减弱的区域相互 间隔 的现 象．产生稳定的干涉现象的必要条件：两列波 的 频率 相同．
干涉和衍射是波所特有的现象．
◎自主测评
2．(2014·黄冈联考)关于波的干涉、衍射等现象，
下列说法正确的是
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
4．机械波的分类 (1) 横 波 ： 质 点 的 振 动 方 向 与 波 的 传 播 方 向 相互垂直 ，凸起的最高处叫波峰 ，凹下的 最低处叫 波谷． (2) 纵 波 ： 质 点 的 振 动 方 向 与 波 的 传 播 方 向 _在__同__一__直__ 疏部 ．
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．
(2014·成都联考)如图11－2－4所示为 一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时的 波形图，当Q点在t＝0时的振动状态传到P点时， 则
图11－2－4
A．1 cm＜x＜3 cm范围内的质点正在向y轴的 负方向运动 B．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向 C．Q处的质点此时正在波峰位置 D．Q处的质点此时运动到P处
[解析] 画出当 Q 点的振动状态传到 P 点， 即 t＝34T 时的波形图(如图)，由波的传播方向和 “上下坡”知，1 cm＜x＜2 cm 范围内的质点沿 y 轴正方向运动，A 错误；此时 Q 处的质点在波谷， 具有沿 y 轴正向的加速度，所以 B 正确、C 错误； 波沿 x 轴负方向传播的过程中，各处的质点不随 波迁移，D 错误．
高考物理一轮总复习(鲁科版)课件：第十一章第二节
波动图象 (1)波长、振幅 (2)任意一质点此时刻 的位移 (3)任意一质点在该时 刻加速度方向 (4)传播方向、振动方 向的互判 记录着许多人某时刻 动作表情的集体照片 随时间推移,图象沿传 播方向平移 表示一个波长
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.
栏目 导引
第十一章
机械振动
机械波
即时应用 2.如图11－2－2所示,A、B是一简谐横 波的两质点,它们在x轴上的距离小于一 个波长.当A质点振动到最高点时,B点恰
好经过平衡位置向上运动.试在A、B间
画出两个波形分别表示：
栏目 导引
第十一章
再考虑“周期性”.
栏目 导引
第十一章
机械振动
机械波
3.波的多解性问题 造成波动问题多解的主要因素有： (1)周期性 ①时间周期性：时间间隔Δt与周期T的
关系不明确.
②空间周期性：波传播距离Δx与波长λ
的关系不明确.
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第十一章
机械振动
机械波
(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
平衡位置 的_________附近振动.
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第十一章
机械振动
机械波
2.波的分类 (1)横波：质点的振动方向与 波的传播方向 _____________相互垂直的波,凸起部分
凹陷 叫波峰,_____ 部分叫波谷. (2)纵波：质点的振动方向与波的传播
同一直线 方向在__________上,质点分布密的叫 密部 疏部 ______,质点分布疏的叫______.
高考物理一轮复习 第11章第2讲 机械波课件 鲁科
• (1)根据波的传播特性判断
• ①由传播方向判定质点振动方向：确定该质点前边相邻的 一质点，根据这一质点此时的位置，确定要判定质点的振 动方向．
• ②由质点的振动方向判定波的传播方向：由某质点的振动 方向确定哪边是它前边的点，从而确定波的传播方向．
• (2)“上下坡”法：沿波的传播方向看，上坡的点向下振动， 下坡的点向上振动．由某一质点的振动方向，也可确定该 段是上坡或下坡．即“上坡下，下坡上”．
于波长
两列波的频 率相同
干涉 和 衍 射 是 波 特 有 的 现 象
• 【技巧提示】 干涉和衍射是波两个特有的现象，只要是 波，一定情况下都能发生干涉和衍射；若某种现象里出现
了干涉或衍射现象，这一定是波的行为．但发生干涉和衍 射的条件各不相同，应注意区分．
• 【案例3】 如图表示两列相干水波的叠加情况，图中的 实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为5 cm， 且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1 m/s和0.5 m，C点是BE连线的中点，下列说法错误的是( )
•
• 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
• 【解析】本题考查简谐运动和简谐波的规律、图象及其应 用，意在考查考生利用图象获取信息的能力和应用信息分 析判断的能力及对简谐运动和简谐波的理解．A选项，由乙 图象看出，t＝0.15 s时，质点Q位于负方向的最大位移处， 而简谐运动的加速度大小与位移成正比，方向与位移方向 相 反，所以加速度为正向最大值；B选项中，由乙图象看 出，简谐运动的周期为T＝0.20 s，t＝0.10 s时，质点Q的速 度
高三物理一轮复习精品课件2：11.2 机械波
(3)频率 f： 由波源决定，等于波源的 振动频率 ． (4)波长、波速和频率的关系： ①v＝__λ_f__； ②v＝Tλ .
判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．
(1)在机械波传播过程中，介质中的质点随波的传播
而迁移．
()
(2)周期或频率，只取决于波源，而与v、λ无直接关
系．
()
(3) 波 速 v 取 决 于 介 质 的 性 质 ， 它 与 T 、 λ 无 直 接 关
(1)发生多普勒效应时，波源的真实频率不会发生任
何变化，只是观察者接收到的波的频率发生了变
化． ( )
(2)观察者接收到的波的频率发生变化的原因是观察
者与波源之间有相对运动．
()
答案 (1)√ (2)√
基础自测
1．关于公式v＝λf，正确的说法是
( )．
A．v＝λf适用于一切波
B．由v＝λf知，f增大，则波速v也增大
出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中
曲线)之间的距离表示一个波长，则对波经过孔后的传
播情况，下列描述不正确的是
( )．
图2－2
A．此时能明显观察到波的衍射现象 B．挡板前后波纹间距相等 C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射
现象 D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明
显地观察到衍射现象
5．如图2－4所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横
波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.05 s
时刻的波形图．已知该波的波速是80 cm/s，则下
列说法中正确的是
( )．
图2－4
A．这列波有可能沿x轴正方向传播 B．这列波的波长是10 cm C．t＝0.05 s时刻x＝6 cm处的质点正在向下运动 D．这列波的周期一定是0.15 s
高三物理一轮复习精品课件3：11.2 机械波
基础回顾
知识点1 机械波 横波和纵波 机械波的概念
(1)定义：机_械__振__动____在介质中的传播形成机 机械 械波． 波的 (2)产生条件：①_波__源__；②_介__质__． 形成 由此可知有波必有振动，但有振动未必形成
波．
君不见，黄河之水天上来，奔流到海不复回。 君不见，高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪。
质点只在其平衡位置附近做简谐运动，不会随波 移动，故 C 选项错误；从 t＝13 s 至 t＝23 s 过程中，M 从其平衡位置上方最大位移处向其平衡位置处运动， M 的速度逐渐增大，则其动能也逐渐增大，故 D 选项 正确．
答案：D
1. 机械波传播的是振动的形式、能量和信息，在 传播方向上，各质点只在平衡位置附近做简谐运动， 是变加速运动，介质质点并不迁移．
(6)起振同向性：各质点开始振动方向与振源开始 振动的方向相同．
(7)波长、波速和频率的关系：v＝λ·f，f由波源决 定，v由介质决定．
[变式训练] [2013· 北 京 高 考 ]一列沿x轴正方向传播的简谐机 械横波，波速为4 m/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4 cm B．这列波的周期为1 s C．此时x＝4 m处质点沿y轴负方向运动 D．此时x＝4 m处质点的加速度为0
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！
机 (1)横波：质点振动方向与波的传播方向__相__互__垂__直__的波叫 械 横波．横波有凸部(波峰)和凹部(波谷)．抖动绳子一端而在绳 波 子上所形成的波就是横波，水表面的波可以近似看做横波． 的 (2)纵波：质点振动方向与波的传播方向在_同__一__直__线__上__的波 分 叫纵波．纵波有密部和疏部．声波是最常见的_纵__波__，地震 类 所产生的波既有横波又有纵波．
【名师讲解】高三物理一轮复习：十一 机械振动、机械波(44张PPT)
2、简谐振动：物体所受的回复力跟位移大小成正比时，物体的 振动是简谐振动． ①受力特征：回复力F= 一kx。 ②运动特征：加速度a=一kx／m，方向与位移方向相反，总指向 平衡位置。简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最 大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大。 简谐运动的图像为正弦曲线（或余弦曲线）
OB
【练习2】(2002年黄岗模拟)劲度系数为K的轻弹簧竖直悬挂，
在其下端挂一质量为m的砝码，然后从弹簧长度为原长处由 静止释放砝码，此后（ A．砝码将做简谐振动
2m g B．砝码的最大速度是 K
AD ）
C．砝码的最大加速度是2g
2m 2 g 2 D．弹簧的最大势能是 K
【练习3】如图所示，质量为m的物体A放置在质量为M
A.降低输入电压
C.增加筛子质量
B.提高输入电压D.减ຫໍສະໝຸດ 筛子质量第三节 一、知识要点
机械波及图象
（一）、机械波 1、定义：机械振动在介质中传播就形成机械波． 2、产生条件:(1)有作机械振动的物体作为波源． (2)有能传播机械振动的介质． 3、分类:①横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直．凸起 部分叫波峰，凹下部分叫波谷 ②纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一直线 上．质点分布密的叫密部，疏的部分叫疏部。 4.机械波的传播过程 (1)机械波传播的是振动形式和能量．质点只在各自的平衡位置 附近做振动，并不随波迁移．后一质点的振动总是落后于带 动它的前一质点的振动。 (2）介质中各质点的振动周期和频率、起振方向、振动方式都 与波源完全一样． (3)由波源向远处的各质点都依次重复波源的振动．
第一节 一、知识要点
简谐运动及描述的物理量
（一）、机械振动 1、机械振动概念：物体（或物体的一部分）在某一中心位 置两侧做的往复运动． 机械振动的特点: ⑴存在某一中心位置; ⑵往复运动。 产生振动的条件: ⑴振动物体受到回复力作用; ⑵阻力足够小。 2、回复力： 概念：振动物体所受到的总是指向平衡位置的合外力． 特点： ⑴回复力时刻指向平衡位置; ⑵回复力是按效果命名的。 ⑶在平衡位置处：回复力为零，而物体所受合外力不 一定为零． 3、平衡位置：是振动物体受回复力等于零的位置；也是振 动停止后，振动物体所在位置；
2018届高考一轮复习教案：11. 3机械波及其图象
第3课时机械波及其图象基础知识归纳1.机械波的形成和传播(1>机械波的形成实质是介质质点间存在相互作用，前面的质点带动后面的质点振动，同与形式时将振动能量向外传.每一个质点都由前面的质点带动做受迫振动.播①波的特点：(2若不计能量损失，>振幅各质点相同；②各质点振动周期与波源的；振动周期相同③附近平衡位置离波源越远，质点振动越滞后，各质点只在各自的振动，并不随波迁移.2.机械波的分类(1>，传播过程中会形成波峰与波垂直横波：介质中质点的振动方向与波的传播方向谷；(2纵波：介质中质点的振动方向与波的传播方向>，传播过程中会形成疏部与密平行部.3.波长、波速与频率的关系：表示在波的传播方向上相邻的两个振动相位波长λ总相同的介质质点之间的距.离波速v：表示在单位时间内沿波的传播方向传播的距离，对同一性质的波，波速由介决质定化..一般波从一种介质进入另一种介质，波速会发生变、周期频率Tf：就是波源的振动频率和周期，由决定，与介质无关，波由一种波源介质进入另一种介质，频率和周期都不变.T、频率λ波速fv、波长、周期T/λ，此式既适用于机械波也适用于之间的关系：＝fλv＝电磁波.4.简谐横波的图象(1>图象的建立x用横坐标表示某一时刻表示在波的传播方向上介质各质点的平衡位置y，纵坐标各个质点偏离平衡位置的，并规定横波中位移方向向某一个方向时为正值，位移向位移负值平面上，画出各个质.相反的方向时为xOy在点平衡位置x与各质点偏离平衡位置的位移y组成的x(点各，平滑的曲线把各点连接起来就得y，用>到了横波的波形图象(如图所示>.(2>图象的特点波峰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.波形图线是②正弦.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>.移的位 平衡位置(4>由波的图象可以获得的信息：. 振幅 从图象上可直接读出波长和① .位移 可确定任一质点在该时刻的②.向方 加速度 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③，并判断位移、加速方向 振动 若已知波的传播方向，可确定各质点在该时刻的④度、速度、动量、动能的变化.重点难点突破一、起振方向介质中最先振动的质点是波源，所以介质中所有质点在起振时都与波源的起振方向一致，即波源开始时向哪一方向振动，其他质点开始振动时也向该方向振动.二、振动和波动的比较的变化质点振动方向与波的传播方向存在着必然的联系，若已知波的传播方向，便可知波源的方位，任给一质点，我们均可判定它跟随哪些质点振动，便可知道它的振动方向，反之亦然.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.常用的方法：1.带动法原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点.方法：如图所示，在质点P靠近波源一方附近的图象另找一点P′，若P′在P上方，则P向y轴正方向运动，若P′在P下方，则P向y轴负方向运动.2.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后的波形图，如图虚线所示，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，图中P点振动方向向y轴负方向.四、波动问题的多解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的整数倍的不同时刻图形的形状则是相同的.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.2.波的传播的双向性形成多解：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：许多波动习题只给出了完整波形的一部分，或给出了几个特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，从而形成了多解.典例精析1.振动图象和波动图象的互推【例1】已知平面简谐波在x轴上传播，原点O的振动图象如图甲所示，t时刻的波形图象如图乙所示，则t′＝t＋0.5 s时刻的波形图象可能是图中的(>图可知T＝0.4 s【解读】由甲1TΔt＝0.5 s＝轴正方向，将乙若波速方向沿x向平移，可得图中波形向x轴正D图正确.若波速方向沿x轴负方向，可得C图正确.【答案】CD 【思维提升】由乙图知t＝0时刻的波形，利用平移法可得t＋Δt时刻的波形图.【拓展1】振源A带动细绳振动，某时刻形成的横波波形如图甲示，在波传播到细绳上一点P时开始计时，则图乙中能表示P点振动所图象的是( C >【解读】由甲图知振源在P左侧，所以波速方向向右，用带动法分析知P质点该时刻振动方向沿x轴负方向.该时刻P质点正处于平衡位置.2.波的传播规律【例2】如图所示，一列向右传播的简谐横波，速度大小为0.6 m/s，P质点横坐标x＝0.96 m，从图中状态开始计时，求：(1>经过多长时间，P质点第一次到达波谷？(2>经过多长时间，P质点第二次到达波峰？(3>P质点刚开始振动时，运动方向如何？【解读】(1>P质点第一次到达波谷的时间，就是初始时刻x坐标为0.18 m处的质点的振动状态传到P点所需要的时间，则t1＝，又Δx1＝(0.96－0.18> m＝0.78 m，所以t1＝s＝1.3 s (2>P质点第二次到达波峰的时间等于初始时刻x坐标为0.06 m处质点的振动状态传到P质点所需要的时间与一个周期的和，则t2＝，又Δx2＝(0.96－0.06> m＝0.9 m，λ＝0.24 m，所以t2＝s＝1.9 s，从P质点的振动也可发现，t2应为t1与1.5T的和，同样可得t2＝1.9 s (3>P质点刚开始的振动方向就是初始时刻x坐标为0.24 m处质点的振动方向.因为横波沿x轴正向传播，所以x坐标为0.24 m处质点初始时刻振动方向沿y轴负方向，故P质点刚开始振动的方向也沿y轴负方向.【思维提升】本题解读用到的方法利用了机械波在传播过程中介质中的质点并未随波迁移，而波形沿传播方向匀速移动来求解的.【拓展2】如图所示，S是x轴上的上下振动的波源，振动频率为10Hz.激起的横波沿x轴左右传播，波速为20 m/s.质点A、B到S的距离分别为s A＝36.8 m，s B＝17.2 m，且都已经开始振动.若某时刻波源S正通过平衡位置向上振动，则该时刻( AD >A.B位于x轴上方，运动方向向下B.B位于x轴下方，运动方向向上C.A位于x轴上方，运动方向向上D.A位于x轴下方，运动方向向下【解读】由v＝λf，可得λ＝m＝2 ms B＝17.2 m＝8λ，去整8λ，留零λ，B的振动状态应跟与振源S相距λ的B′相同(如图所示>，由此可判断B点在x轴上方，运动方向向下. s A＝36.8 m＝18λ，去整18λ，留零λ，由于λ＜λ＜λ，所以A点在x轴下方，运动方向向下.3.波动问题的多解【例3】一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，t＝1 s时刻的波形如图中的虚线所示，由此可以判断(>A.该列波的周期一定是4 sB.波长一定是4 mC.振幅一定是2 cmD.波速一定是1 m/s 【解读】本题是已知两个不同时刻的波形图，由图可知该列波的波长λ＝4 m和振幅A＝2 cm.由于不知波的传播方向，则这列波有沿x轴正方向和负方向传播的两种可能性，从而导致了这两个时刻间的时间间隔Δt与周期T的关系有两种可能的关系式，即周期不是唯一值，与此对应的波速也不是唯一值.由图可知：(1>若波沿x轴负方向传播，则在Δt＝1 s内，实线的波峰向左移动的最小距离为3λ/4，则波传播的距离Δx左＝(n＋3/4>λ，则Δt＝(n＋3/4>T左，T左＝Δt(n＋3/4>，其波速v左＝λ/T左(其中n＝0,1,2…> (2>若波沿x轴正方向传播，则在Δt＝1 s内，实线的波峰向右移动的最小距离为λ/4，则波传播的距离Δx右＝(n＋1/4>λ，所对应Δt＝(n＋1/4>T右，T右＝Δt(n＋1/4>，其波速v右＝λ/T右(其中n＝0,1,2…>由(1>和(2>的分析可知该列波的周期和波速均无一确定的值.【答案】BC 【思维提升】若题目中没有给定传播时间与周期的关系或传播距离与波长的关系，就会出现多解现象.此类问题重点要考虑到波传播的双向性和周期性，防止出现少解或错解问题，本题运用了归纳与演绎的思维方法.【拓展3】如图所示，一列横波向右传播，沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点，某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰.经过时间t，Q质点第一次运动到波谷，则t的可能值是( D >A.1个B.2个C.3个D.4个【解读】某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，可能有四种情况(如图所示>.一种波形对应一个t的可能值，因此，t的可能值是4个，选项D正确.易错门诊4.质点振动方向的判断【例4】一列横波的波源在坐标原点O处，经过一段时间，波从O点向右传播20 cm到达Q点，如图所示，P点离O点的距离为30 cm，试判断P质点开始振动的方向.【错解】从图中看，P、Q两点相距半个波长，则波再向前传半个波长就传到了P点，所以画出如图所示的波形图.因为波源在原点，波沿x轴正方向传播，所以可以判断：P点开始振动的方向是沿y轴正方向(即向上>.【错因】主要原因是把机械波的图象与机械振动的图象混淆.【正解】波传播到P点的波形如右图.因为波源在原点处，所以介质中的每个质点都被其左侧质点带动，所以P点在刚开始时的振动方向沿y轴负方向(即向下>.从另外一个角度来看，题图中Q点开始振动时方向是向下的，因为所有质点开始振动时的情况均相同，所以P点开始振动的方向应是向下的.【思维提升】传播振动的质点，都做受迫振动，所有质点的最初振动方向都与振源的最初振动方向一致.申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。
高考物理 第十一章 第2讲 机械波的形成和传播 波的图像课时提能演练
机械波的形成和传播 波的图像(20分钟 50分)一、选择题(本大题共5小题,每题6分,共30分。
每题只有一个选项正确)1.一列简谐横波沿x 轴传播,某时刻的波形如下图,已知现在质点F 的运动方向沿y 轴负方向,那么 ( ) A.此波向x 轴正方向传播 B.质点C 现在向y 轴负方向运动 C.质点C 将比质点B 先回到平稳位置 D.质点E 的振幅为零【解析】选C 。
已知质点F 的运动方向为y 轴负方向,即F 质点正在“仿照”右边质点的振动,这说明波源在右边,波从右向左传播,即此波向x 轴负方向传播,选项A 错误;质点C 现在刚抵达最大位移处,速度为0,尔后才向y 轴负方向运动,选项B 错误;质点B 要先向y 轴正方向运动抵达波峰位置再回到平稳位置,而质点C 直接从波峰位置回到平稳位置,因此选项C 正确;振幅指的是质点离开平稳位置抵达的最大距离,尽管现在质点E 的位移为零,但其振幅不为零,选项D 错误。
2.如下图为一列在均匀介质中沿x 轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为4m/s,那么 ( ) A.质点P 现在刻的振动方向沿y 轴正方向 点振幅比Q 点振幅小C.通过Δt=3s,质点Q 通过的路程是0.6mD.通过Δt=3s,质点P 将向右移动12m【解析】选C 。
在机械波的传播进程中,前一质点带动后一质点振动,已知机械波沿x 轴正方向传播,利用“带动”原理可知,质点P 现在刻的振动方向沿y 轴负方向,选项A 错误;沿波传播方向上各质点并非随波迁移,而是在平稳位置周围做简谐运动,而且各质点振动的幅度相同,即振幅相同,据此可判定选项B 、D 错误;依照波形图可知,波长λ=4m,振幅A=5cm,已知v=4m/s,因此T=λv=1s,Δt=3s=3T,因此质点Q 通过的路程是12A=60cm=0.6 m,因此选项C 正确。
3.(2021·福州模拟)一列沿x 轴传播的简谐横波,t=0时刻的波形如下图,现在质元P 恰在波峰,质元Q 恰在平稳位置且向上振动。
福建省长泰一中高三物理 第十一章 第2讲 机械波的形成和传播波的图象复习课件 新人教版选修34
A.该波向右传播，波速为2 m/s B.质点L与质点N的运动方向总相反 C.t=0.75 s时，质点M处于平衡位置，并正在往正方向运动 D.t=1.25 s时，质点K向右运动了2 m
【解析】选D.根据题图，周期T=2 s，波长λ=4 m，波速 v 2 根m 据/ s；右图可知，t=0.25 s时刻，P点正向上运
2.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.
有两个波源，在甲波源振动50次的时间内，乙波源振动了60
【自主解答】选A.由图甲知此时质点P向下振动，据同侧法可
知该波沿x轴负方向传播，B、D错.由图甲知波长λ=24 m，由 图乙知周期T=0.4 s，因此波速 v 60 m/s，A对、C错.
T
【总结提升】利用图象求解波动与质点振动的问题 (1)首先要识别是波动图象还是振动图象，从而获得波长、振 幅或周期、振幅. (2)利用特殊点带动法、“微平移法”、上下坡法、同侧法判 断波的传播方向与质点的振动方向的关系. (3)根据质点的振动方向和初始位置判断位移变化，从而分析 回复力、加速度以及速度的变化，进一步结合时间与周期来 分析计算位移与路程等相关运动学量.
A.v=25 m/s，向左传播
B.v=50 m/s，向左传播
C.v=25 m/s，向右传播
D.v=50 m/s，向右传播
【解析】选B.从甲图得出波长为:λ=100 m，从乙图得出质点
的振动周期为:T=2 s，波传播的速度为:v= λ 1m00/s＝
高三物理一轮复习《机械波的形成与传播 波的图像》学
高三物理一轮复习《机械波的形成与传播波的图像》复习案【学习目标】1．理解波的图象的意义，知道波的图象的横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简谐波。
2．能在简谐波的图象中找出波长和质点的振幅。
3．已知某一时刻某简谐波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向。
【重点难点】1.理解波的图象的物理意义.2.理解波的图象的应用.【使用说明与学法指导】先通读教材有关内容，进行知识梳理归纳，再认真限时完成课前预习部分内容，并将自己的疑问记下来（写上提示语、标记符号）。
【课前预习】一、波的形成和传播1、波的形成：引起波动的振动物体叫__________，___________振动带动它相邻质点发生振动，并依次带动离波源更远的质点振动，只是后一质点的振动比前一质点的振动迟一些。
于是，_________的振动逐渐传播开去,形成波的图样。
2、机械波产生的条件：(1)要有____________；(2)要有传播振动的_____________。
3、机械波的分类：机械波分成__________和_________两类。
质点振动的方向与波的传播方向_________的波叫横波。
在横波中，凸起的最高处叫__________，凹下的最低处叫________。
质点的振动方向跟传播方向在______________的波叫纵波。
在纵波中，质点分布最密的地方叫___________，质点分布最疏的部分叫____________。
4、机械波的特点：(1)机械波传播的是振动质点的_________，也是传递振源_____和________的一种方式。
介质中的质点只是在____________附近振动，并不随波的传播而迁移。
二、波的图象1、波的图象描述：横坐标x表示在波传播方向上各个质点的___________，纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离______________的位移，坐标原点O则是振源。
福建省高考物理 能力专项突破课时提能演练 11.2机械波
【突破高考】福建省2013年高考物理 能力专项突破课时提能演练 11.2机械波的形成和传播 波的图像（含解析）(40分钟 100分)一、选择题(本大题共8小题，每小题9分，共72分.每小题只有一个选项正确)1.(2012·泉州模拟)一列沿x 轴传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图所示， 此时质元P 恰在波峰，质元Q 恰在平衡位置且向上振动.再过0.2 s ，质元Q 第一次到达波峰，则( )A.波沿x 轴负方向传播B.波的传播速度为20 m/sC.1 s 末质元P 的位移为零D.质元P 的振动位移随时间变化的关系式为y ＝0.2sin(2πt+2)m 2.(2011·重庆高考)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，波形如图所示.下列能描述x 0处质点振动的图象是( )3.(创新题)同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如图.以下说法正确的是( )A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线B．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线C．水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线4.(预测题)如图所示，为一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( )A.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点已振动3T/4C.若N点为波源，则P点已振动3T/4D.若N点为波源，则该时刻P点动能最大5.(2012·临川模拟)如图为某介质中一列简谐横波的图象，若波的周期为2.0 s，a、b、c为介质中三个质点.以下说法错误的是( )A.波的传播速度为4 m/sB.若这一时刻b质点的速度方向沿y轴正方向，则波沿x轴负方向传播C.图示时刻质点a、b、c的加速度大小之比为1∶2∶3D.经过1.0 s，质点a、b、c通过的路程均为60 cm6.(2011·大纲版全国卷)一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2 m，振幅为A.当坐标为x=0处质元的位移为-32A 且向y轴负方向运动时，坐标为x=0.4 m处质元的位移为32A.当坐标为x=0.2 m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x=0.4 m处质元的位移和运动方向分别为( )A.1-2A、沿y轴正方向B.1-2A、沿y轴负方向C.-32A、沿y轴正方向D.-3A、沿y轴负方向7.(2012·承德模拟)一列简谐横波沿x轴正方向传播，某一时刻的波形图如图所示，此时质点P、S跟质点Q、R的振动位移大小相等、方向相反．由图可知，在此后的任一时刻( )A.质点P和S的振动加速度大小和方向总相同B.质点P和Q的振动位移大小总相同、方向总相反C.质点P和S的振动速度大小和方向总相同D.质点P和R的振动加速度大小总相同、方向总相反8.(2012·松江模拟)如图所示， a、b是一列横波上的两个质点，它们在x轴上的距离s=30 m，波沿x轴正方向传播，当a振动到最高点时b恰好经过平衡位置，经过3 s，波传播了30 m，并且a经过平衡位置，b恰好到达最高点，那么以下说法错误的是( )A.这列波的速度一定是10 m/sB.这列波的周期可能是0.8 sC.这列波的周期可能是3 sD.这列波的波长可能是24 m二、非选择题(本大题共2小题，共28分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9.(易错题)(12分)一列横波波速v＝40 cm/s，在某一时刻的波形如图所示，在这一时刻质点A振动的速度方向沿y轴正方向.求:(1)这列波的频率、周期和传播方向；(2)从这一时刻起在0.5 s内质点B运动的路程和位移；(3)画出再经过0.75 s时的波形图.10.(2012·泉州模拟)(16分)一列简谐横波在x轴上传播着，在t1=0和t2=0.005 s时的波形曲线如图所示：(1)横波的波长是多大？振幅A是多大？(2)设周期大于(t2-t1)，如果波向左传播，波速多大？(3)设周期小于(t2-t1)，且波速为6 800 m/s，求波的传播方向.答案解析1.【解析】选C. 由于质元Q恰在平衡位置且向上振动可知波沿x轴正方向传播，A错；由于再过0.2 s，质元Q第一次到达波峰，因此T=0.8 s，波的传播速度为30 m/s，B错；经过1 s质元P回到平衡位置，位移为零，C对；由于ω=25=T2ππrad/s，所以质元P的振动位移随时间变化关系式为y=0.2sin(5t+22ππ),所以D错，故选C.2.【解析】选C.从波形图上看出，x0处的质点下一时刻的振动方向是向y轴负方向运动，所以振动图线是A或C，考虑到波传播到L处， L处质点的起振方向向下，则各质点开始振动方向向下，所以振动图线是C.3.【解析】选A.波的频率取决于波源的振动频率，与介质无关，故同一音叉发出的声波在水中与在空气中传播时频率相同，C、D错；机械波在介质中传播的速度只取决于介质性质，声波在水中传播的速度大于在空气中传播的速度．再由v＝λf知，声波应在水中的波长较大，对应于题图中波形曲线b，故A对B错．4.【解析】选C.若M点为波源，则刚好传到N点，图中M点位于下坡，故其向上振，即M点开始振动时方向向上， A错；若M点为波源，则P点已振动T/4， B错；同理C对；若N点为波源，则该时刻P点位于波峰，速度为零，动能最小， D错，故选C.5.【解析】选B.由题图知该波的波长为8 m，则v＝8T2λ=m/s＝4 m/s，A对；若图示时刻b质点向y轴正方向运动，根据平移法知波向x轴正方向传播，B错；图中时刻与质点距离平衡位置的距离成正比，a、b、c三个质点的加速度大小比值应为1∶2∶3，C对；无论质点处于什么位置，经过1.0 s，即经过半个周期，质点的路程均为振幅的两倍，即60 cm，D对，故选B.6.【解题指南】解答本题应明确以下三个方面：(1)波动的函数表达式与图象的对应关系.(2)波动图象的对称性.(3)根据题意能画出对应时刻的波形图.【解析】选C.根据题意，画出此时波形图，可以看到，此时x=0.2 m处的质元正在平衡位置向下运动.再经过半个周期，x=0.2 m处的质元回到平衡位置向上运动，在这半个周期当中，x=0.4 m处的质元已经过了波谷正在向着平衡位置运动，根据简谐运动的对称性，此时的位移与半个周期之前的位移大小相等.所以C正确.7.【解析】选D. 由波动图象可得，P、R两点相隔半个波长，所以在振动过程中的位移、加速度总是大小相等、方向相反，故D对.P与S及P与Q两点之间相隔既不是一个波长,也不是半个波长,所以两者关系不能确定,故A、B、C均错.8.【解析】选C.由v=st可知A对；若a、b两个质点间距离满足(1n+4)λ=s，则有(1n+4)T=t(n=0、1、2…)，因此D对；若a、b两个质点间距离满足(3n+4)λ=s，则有(3n+4)T=t(n=0、1、2…)，因此B对；从上述两种情况的讨论可知这列波的周期不可能是3 s，说法错误的是C.【变式备选】(2012·厦门模拟)一列简谐横波向右传播，波速为v.沿波传播方向上有相距为L的P、Q两质点，如图所示.某时刻P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，经过时间t，Q质点第一次运动到波谷，则t的可能值有( )A.1个B.2个C.3个D.4个【解析】选D.由于P、Q两质点都处于平衡位置，且P、Q间仅有一个波峰，若P、Q两质点间位置如图甲所示，则λ=2L，T=2Lv，Q质点经过3T4第一次运动到波谷，t=3L2v；若P、Q两质点间位置如图乙所示，则λ=L，T=Lv，Q质点经过T4第一次运动到波谷，t=L4v；若P、Q两质点间位置如图丙所示，则λ=L，T=Lv，Q质点经过3T4第一次运动到波谷，t=3L4v；若P、Q两质点间位置如图丁所示，则λ=2L3，T=2L3v，Q质点经过T4第一次运动到波谷，t=L6v；因此t的可能值有4个，故选D.9.【解析】(1)从图中可得出波长λ＝8 cm (1分) 这列波的频率和周期分别是f=v=5 Hz,T=1f=0.2 s (1分)A点此刻振动的方向向上，则波沿x轴负方向传播. (2分)(2)质点B原来位于平衡位置，速度方向沿y轴负方向.0.5 s即2.5个周期后质点又回到平衡位置，速度方向变为竖直向上.则B点在0.5 s内的位移等于零.(2分)通过的路程为s＝2.5×4×0.1 m＝1 m. (2分)(3)波传播的距离Δx=v Δt=30 cm=334λ,即波形向左平移34λ, 波形如图中虚线所示.(4分)答案：(1)5 Hz 0.2 s 沿x 轴负方向传播 (2)1 m 0 (3)见解析图 10.【解析】(1)由图象得λ=8 m,A =0.2 cm.(2分)(2)若波向左传播：则有Δt=(n+34)T(n=0、1、2…) 即4t 0.02T== s 4n+34n+3∆(2分)当n=0时，T=0.02s 3，(2分)当n=1时，T=0.02s 7<0.005 s(舍去)(2分) 所以v=T λ=1 200 m/s(2分) (3)由T=81= s= s v 6 800850λ得t 0.005=1T850∆=144(4分)即波传播了144个波长，利用“去整留零”结合波形曲线可知波传播方向向右.(2分)答案：(1)8 m 0.2 cm (2)1 200 m/s (3)向右 【总结提升】根据波速判断波的传播方向的方法由于波的传播方向的不确定以及波传播的周期性造成每隔周期的整数倍时波形重复，因此根据两个时刻的波形和波速来判断波的传播方向问题主要利用“去整留零”的办法，具体可用如下两种办法： (1)根据图象中的波长和已知的波速，计算出周期，利用题中的时间间隔与周期的比值来判断两个波形的空间关系，根据“去整留零”的办法得到一个周期内的关系，结合图象得出波的传播方向.(2)根据题中的波速和时间间隔计算出波传播距离，利用波传播距离与图象中波长的比值来判断两个波形的空间关系，根据“去整留零”的办法得到一个周期内的关系，结合图象得出波的传播方向.。
10.02.02高三物理《11.2波的形成和传播波的图象》教案新部编本
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期]任教学科：_____________任教年级：_____________任教老师：_____________xx市实验学校一、机械波的基本知识1.基本概念：机械振动在介质中的传播形成机械波．而简谐运动在介质中传播则将形成简谐波．2.产生条件：形成机械波的条件有两条：第一，必须有波源；第二，必须有弹性的连续的介质.3.波的分类：机械波可分为横波和纵波两种．a.质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等．b.质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等．4.波的特点：机械波传播的只是质点振动的形式和能量，质点本身并不随波的传播而迁移．二、描述机械波的物理量1.周期与频率：波的频率由振源决定，与介质无关，在任何介质中传播时，波的频率不变．波从一种介质进入另一种介质时，唯一不变的是频率（或周期）．周期或频率反映了波动的时间周期性．2.波速：指振动的形式在介质中的传播速度．在同一种均匀介质中，波速是一个定值．速率只与介质有关，而与频率无关．注意：波速与质点振动速度不是同一概念．3.波长：两个相邻的并且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．注意：振动在一个周期里在介质中传播的距离等于一个波长．对于横波，相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于一个波长；对于纵波，相邻的两个密部或相邻的两个疏部之间的距离等于一个波长．波长反映了波动空间的周期性，由波速和频率共同决定．4.三者关系：v=λf.三、机械波的传播1.在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的，在一个周期内，波形匀速向前推进一个波长，n个周期波形向前推进n个波长（n可以是任意正数）.波速、波长和频率之间满足公式：v=λf，在计算中既可以使用v=λf，也可以使用v=s/t.2.介质中质点是在各自的平衡位置附近的简谐运动，是一种变加速运动．任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都是4A，在半个周期内经过的路程都是2A，但在四分之一个周期内经过的路程就不一定是A了．介质中每个质点开始振动的方向都和振源开始振动的方向相同.3.机械波传播的是振动形式、能量和信息，介质质点并不随波迁移．4.机械波的频率由波源决定，而传播速度由介质决定．5.波由一种介质进入另一种介质，频率不变，波长和波速都要改变．四、波的图象1.坐标轴：横坐标表示各质点的平衡位置；纵坐标表示该时刻介质各质点偏离各自的平衡位置的位划.2.意义：表示介质各质点在某一时刻相对平衡位置的位移．3.简谐波的图象：正弦（或余弦）图线．a.传播方向的双重性带来的多解；b.波的时间周期性（空间周期性）带来的多解.。
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【全程复习方略】2014版高考物理一轮复习第十一章第2讲机械波的形成和传播波的图像课时提升作业教科版选修3-4(40分钟 100分)一、选择题(本大题共9小题,每小题7分,共63分。
多选题已在题号后标出,选不全得4分)1.(2013·百色模拟)振源A带动细绳上各点上下做简谐运动,t=0时刻绳上形成的波形如图所示。
规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向,则P点的振动图像是( )2.(2013·衢州模拟)一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的波形如图所示,已知此时质点F的运动方向沿y轴负方向,则( )A.此波向x轴正方向传播B.质点C此时向y轴负方向运动C.质点C将比质点B先回到平衡位置D.质点E的振幅为零3.(2013·合肥模拟)如图所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为4m/s,则( )A.质点P此时刻的振动方向沿y轴正方向B.P点振幅比Q点振幅小C.经过Δt=3s,质点Q通过的路程是0.6mD.经过Δt=3s,质点P将向右移动12m4.一列横波沿x轴正向传播,a、b、c、d为介质中的沿波传播方向上四个质点的平衡位置。
某时刻的波形如图甲所示,此后,若经过周期开始计时,则图乙描述的是( )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5.(2013·温州模拟)某横波在介质中沿x轴传播,左图为t=0.25s时的波形图,右图为P点(x=1.5m处的质点)的振动图像,那么下列说法不正确的是( )A.该波向右传播,波速为2 m/sB.质点L与质点N的运动方向总相反C.t=0.75s时,质点M处于平衡位置,并正在往正方向运动D.t=1.25s时,质点K向右运动了2m6.(多选)图甲为一列横波在t=0时的波动图像,图乙为该波中x=2m处质点P的振动图像。
下列说法正确的是( )A.波速为4 m/sB.波沿x轴负方向传播C.再过0.5 s,质点P的动能最大D.再过2.5s,质点P振动的路程为1.8cm7.(多选)(2011·海南高考)一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。
介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin(5πt)cm。
关于这列简谐波,下列说法正确的是( )A.周期为4.0sB.振幅为20cmC.传播方向沿x轴正向D.传播速度为10m/s8.(多选)如图所示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为2m/s,此时P点振动方向沿y轴负方向,则( )A.该波传播的方向沿x轴正方向B.P点的振幅比Q点的小C.经过Δt=4s,质点P将向右移动8mD.经过Δt=4s,质点Q通过的路程是0.4m9.(多选)一列沿x轴正方向传播的简谐横波,t=0时刻的波形图如图中的实线Ⅰ所示,t=0.2s时刻的波形图如图中的虚线Ⅱ所示,已知该波的周期T>0.1s。
则下列判断正确的是( )A.该波的波长一定是8mB.该波的周期一定是0.8sC.该波的波速可能是10m/sD.该波的波速可能是130m/s二、计算题(本大题共2小题,共37分。
要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)10.(17分)一列简谐波沿x轴正方向传播,t=0时波形如图甲所示,已知在0.6s末,A点恰好第四次(图中为第一次)出现波峰,求:(1)该简谐波的波长、波速分别为多少?(2)经过多长时间x=5m处的质点P第一次出现波峰?(3)如果以该机械波传到质点P开始计时,请在图乙中画出P点的振动图像,并标明必要的横、纵坐标值,至少画出一个周期的图像。
11.(能力挑战题)(20分)一列简谐横波在x轴上传播着,在t1=0和t2=0.005s时的波形曲线如图所示:(1)横波的波长是多大?振幅A是多大?(2)设周期大于(t2-t1),如果波向左传播,波速多大?(3)设周期小于(t2-t1),且波速为6800m/s,求波的传播方向。
答案解析1.【解析】选B。
根据t=0时刻P点前一质点在下方,确定P点的起振方向是从平衡位置向下振动,显然,只有选项B正确。
2.【解析】选C。
已知质点F的运动方向为y轴负方向,即F质点正在“模仿”右边质点的振动,这说明波源在右边,波从右向左传播,即此波向x轴负方向传播,选项A错误;质点C此时刚到达最大位移处,速度为0,此后才向y轴负方向运动,选项B错误;质点B要先向y轴正方向运动到达波峰位置再回到平衡位置,而质点C直接从波峰位置回到平衡位置,所以选项C正确;振幅指的是质点离开平衡位置到达的最大距离,虽然此时质点E的位移为零,但其振幅不为零,选项D错误。
3.【解析】选C。
在机械波的传播过程中,前一质点带动后一质点振动,已知机械波沿x轴正方向传播,利用“带动”原理可知,质点P此时刻的振动方向沿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,据此可判断选项B、D错误;根据波形图可知,波长λ=4m,振幅A=5c m,已知v=4m/s,所以T==1s, Δt=3s=3T,所以质点Q通过的路程是12A=60cm=0.6 m,所以选项C正确。
4.【解析】选B。
根据波的图像,可知:a处质点经过周期,在波谷;b处质点经过周期,在平衡位置且向下振动;c处质点经过周期,在波峰;d处质点经过周期,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,故答案为B。
【总结提升】巧解波动与振动图像综合问题分析波动与振动图像综合问题应抓住“一分、一看、二找”(1)分清振动图像与波动图像。
此问题最简单,只要看清横坐标即可,横坐标为x则为波动图像,横坐标为t 则为振动图像。
(2)看清横、纵坐标的单位。
尤其要注意单位前的数量级。
(3)找准波动图像对应的时刻。
(4)找准振动图像对应的质点。
5.【解析】选D。
根据题图,周期T=2s,波长λ=4m,波速v==2m/s;根据右图可知,t=0.25s时刻,P点正向上运动,再结合左图可知,该波向右传播,所以选项A正确;质点L与质点N相距半个波长,它们的运动方向总相反,选项B正确;t=0.25s时,质点M从波谷位置向上运动,再经过0.5s=T,即在t=0.75s时,质点M处于平衡位置,并正在往正方向运动,选项C正确;各质点只在平衡位置上下做简谐运动,并不随波迁移,选项D 错误。
6.【解析】选A、C。
根据v=λf=4m×1 Hz=4 m/s可知A正确;根据上下坡法可知,质点P向上运动,且处于下坡路上,所以该波是向右传播的,B错误;再过0.5 s,质点P又回到平衡位置,所以动能最大,C正确;再过2.5 s,质点P振动的路程s=×0.8cm=2 cm,D错误。
7.【解析】选C、D。
由图像可知振幅A=10cm,λ=4m,故B错误;T==s=0.4s,故A错误;v==10m/s,故D正确;由P点做简谐运动的表达式可知,P点开始向上振动,所以机械波沿x轴正向传播,故C正确。
8.【解析】选A、D。
由P点振动方向沿y轴负方向可判断该波传播的方向沿x轴正方向,A正确;均匀介质中传播的简谐横波各质点振幅相同,B错误;各质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波移动,而且Δt=4s=2T,路程s=8A=0.4m,C错误,D正确。
9.【解析】选A、C。
由波形图知,λ=8m,A对。
由波的周期性得0.2s=nT+(n=0,1,2,…),即T=s>0.1s,所以n<,则n=0或1,即T=0.8s或T=0.16s,B错。
则v==10(4n+1)(n=0,1),故v=10m/s或v=50m/s。
C对,D错。
10.【解析】(1)由图甲可知λ=2m, (4分)T=s=0.2 s,v==10 m/s(4分)(2)波峰传到P点的时间,t==s=0.45 s(4分)(3)由图甲可知,质点起振的方向为经平衡位置向下振动,振动图像如图所示。
(5分)答案:(1)2 m 10 m/s (2)0.45 s (3)见解析图11.【解析】(1)由图像得λ=8m,A =0.2cm。
(3分)(2)若波向左传播:则有Δt=(n+)T(n=0、1、2…)即T==s (2分)当n=0时,T=s, (3分)当n=1时,T=s<0.005s(舍去) (2分)所以v==1200m/s (3分)(3)由T==s=s得==4(4分)即波传播了4个波长,利用“去整留零”结合波形曲线可知波传播方向向右。
(3分)答案:(1)8m 0.2 cm (2)1 200 m/s (3)向右【总结提升】根据波速判断波的传播方向的方法由于波的传播方向的不确定性以及波传播的周期性造成每隔周期的整数倍时波形重复,因此根据两个时刻的波形和波速来判断波的传播方向问题主要利用“去整留零”的办法,具体可用如下两种办法:(1)根据图像中的波长和已知的波速,计算出周期,利用题中的时间间隔与周期的比值来判断两个波形的空间关系,根据“去整留零”的办法得到一个周期内的关系,结合图像得出波的传播方向。
(2)根据题中的波速和时间间隔计算出波传播的距离,利用波传播的距离与图像中波长的比值来判断两个波形的空间关系,根据“去整留零”的办法得到一个周期内的关系,结合图像得出波的传播方向。
【变式备选】(2012·顺义模拟)一列简谐横波某时刻的波形如图中实线所示,经过0.50s后的波形如图中虚线所示。
已知波的周期为T,而且0.25s<T<0.50 s,则( )A.当波向x轴的正方向传播时,波速大小为10m/sB.无论波向x轴正方向传播还是向x轴负方向传播,在这0.50s内x=1m的M质点,通过的路程都相等C.当波向x轴正方向传播时,x=1m的质点M和x=2.5m的质点N在0.50s内通过的路程不相等D.当t=0.10s时,x=1m的质点M振动的位移一定是0【解析】选A。
由波形图可知,波长λ=4m,当波向x轴的正方向传播时,0.50s传播,=0.50s,所以波速v==10m/s,选项A正确。
当波向x轴的正方向传播时,在这0.50s内x=1m的M质点,通过的路程为×4A=5A=10cm;当波向x轴的负方向传播时,在这0.50s内x=1m的M质点,通过的路程为×4A=7A=14cm,选项B错误。
当波向x轴正方向传播时,x=1m的质点M和x=2.5m的质点N在0.50s内通过的路程相等,选项C 错误。
当波向x轴正方向传播时,t=0.10s=,x=1m的质点M的位移为0;当波向x轴负方向传播时,t=0.10s=0.35T,x=1m的质点M的位移为负值,选项D错误。