高中物理优质实用公开课课件精选——第十二章机械波整合

(1)一列简谐横波在 t＝0 时的波形如图所示．介质中 x＝2 m 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 4.0 s
B．振幅为 20 cm
C．传播方向沿 x 轴正向 D．传播速度为 10 m/s
解析： (1)由波形图可知振幅 A＝10 cm，波长 λ＝4 m； 由 y＝10sin(5πt)cm 可知 ω＝5π，根据 ω＝2Tπ得简谐运动的周期 T＝2ωπ＝25ππ s＝0.4 s；根据 v＝Tλ，得波速 v＝Tλ＝04.4 m/s＝10 m/s， 根据 y＝10sin(5πt)cm 知，t＝T4＝0.1 s 时 y＝10 cm，即质点 P 位 于波峰处，所以 t＝0 时刻时 P 点向上振动，根据振动方向和波 传播方向的关系知该波沿 x 轴正向传播．综上所述 C、D 正确．
对机械波图象的理解及应用
一列简谐横波沿直线由 A 向 B 传播，A、B 相距 0.45 m，
右图是 A 处质点的振动图象．当 A 处质点运动到波峰位置时，B
处质点刚好到达平衡位置且向 y 轴正方向运动，这列波的波速可
能是( )
A．4.5 m/s
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B．3.0 m/s
C．1.5 m/s
D．0.7 m/s
解析： 由振动图象可知，振源的振动周期 T＝0.4 s，再 根据题意并结合波的周期性可知 0.45 m＝n＋14λ，而波速 v＝Tλ ， 即 v＝4n4＋.5 1 m/s，当 n＝0 时，v1＝4.5 m/s，当 n＝1 时，v2＝ 0.9 m/s，当 n＝2 时，v3＝0.5 m/s，所以答案为 A.
解析： (1)设简谐横波波长为 λ，频率为 f，则 v＝λf 代入已知数据，得 λ＝1 m (2)以 O 为坐标原点，设 P 为 O、A 间的任意一点，其坐标 为 x，则两波源到 P 点的波程差 Δl＝x－(2－x)，0≤x≤2.其中 x、 Δl 以 m 为单位． 合振动振幅最小的点的位置满足 Δl＝(k＋12)λ，k 为整数
答案：正向 0.8
()
利用发波水槽得到的水面波形如图 a、b 所示，则
A．图 a、b 均显示了波的干涉现象 B．图 a、b 均显示了波的衍射现象 C．图 a 显示了波的干涉现象，图 b 显示了波的衍射现象 D．图 a 显示了波的衍射现象，图 b 显示了波的干涉现象
解析： 图 a 中可以看出只有一条狭缝，穿过水波发生明 显的衍射；图 b 中有两个振源，有些区域振动加强，有些区域振 动减弱，是干涉现象．故 D 正确．
＝2.0 cm.N 点位移可用同样方法判定． 答案：2 0
波的叠加、干涉及衍射 一简谐横波沿 x 轴正向传播，t＝0 时刻的波形如图 (a)所示 x＝0.30 m 处的质点的振动图线如图(b)所示，该质点在 t ＝0 时刻的运动方向沿 y 轴________(填“正向”或“负向”)．已 知该波的波长大于 0.30 m，则该波的波长为________m.
答案：CD
两列简谐波沿 x 轴相向而行，波速均为 v＝0.4 m/s， 两波源分别位于 A、B 处，t＝0 时的波形如图所示．当 t＝2.5 s 时，M 点的位移为________cm，N 点的位移为________cm.
解析： 由图可知，两列波的波长分别为 λA＝0.2 m，λB ＝0.4 m，波源的起振方向都沿 y 轴负方向，可知两波的周期分 别为 TA＝λvA＝0.5 s，TB＝λvB＝1 s．由于 t＝0 时 M 点距 A 波波前 0.5 m，距 B 波波前 0.3 m，故两波传播到 M 点时经历的时间分 别为 ΔtA＝1.25 s，ΔtB＝0.75 s．当 t＝2.5 s 时，A 波使 M 点已振 动的时间为(t－ΔtA)＝1.25 s＝52TA，引起质点 M 的位移 xA＝0；B 波使 M 点已振动的时间为(t－ΔtB)＝1.75 s＝134TB，引起质点 M 位移 xB＝2.0 cm，由波的叠加可知此时质点 M 的位移 x＝xA＋xB
所以，有 x＝12k＋54 可得－52≤k≤32 故 k＝－2、－1、0、1. 解得 x＝0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m 答案：(1)1 m (2)x＝0.25 m,0.75 m,1.25 m,1.75 m
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《第十二章机械波整合》
执教教师：XXX
第十二章
机械波
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本章在机械振动的基础上讲述了波的基础知识，从近几年高 考考查的情况看，多以选择题和填空题的形式来考查．由于高考 对识别和应用图象解题的能力要求的提高，高考中曾多次以此为 考点．对于波长、频率和波速三者之间的关系，知识点本身比较 简单．对于波的干涉和衍射，在历年的高考中侧重考查光波的干 涉和衍射．
答案：D
波源 S1 和 S2 振动方向相同，频率均为 4 Hz，分别置于 均匀介质中 x 轴上的 O、A 两点处，OA＝2 m，如图所示．两波 源产生的简谐横波沿 x 轴相向传播，波速为 4 m/s.已知两波源振 动的初始相位相同，求：
(1)简谐横波的波长； (2)O、A 间合振动振幅最小的点的位置．
答案：A
如图，一列简谐横波沿 x 轴正方 向传播，实线和虚线分别表示 t1＝0 和 t2＝0.5 s(T＞0.5 s)时的波形．能正确反映 t3＝7.5 s 时 波形的是( )
解析：
由题可知T4＝0.5 s，T＝2 s．t3＝7.5 s＝334T，再
由特殊点振动法可以确定 D 选项正确．
答案：D