2.2有关机械波的案例分
分析机械波传播的实践教学案例
分析机械波传播的实践教学案例机械波传播的实践教学案例简介：机械波传播是物理学中的重要概念和实践内容之一。
通过实际案例的分析，可以更好地理解机械波传播的原理和特点。
本文将通过一个实践教学案例，详细讨论机械波传播的相关问题。
案例描述：某中学物理实验室进行了一次机械波传播的实践教学活动。
学生们在老师的指导下，利用弹簧和质点系统进行了实验。
实验中使用了一根弹簧，其中一个端点固定在墙上，另一个端点通过一质点与弹簧相连。
学生们激动弹簧使之产生波动，观察质点的振动情况，并记录相关数据。
分析：1. 波动的传播方式：通过实验观察，学生们发现弹簧中的波动以横向的方式传播，即质点在振动的过程中呈现左右摆动运动，而不是沿着弹簧的纵向传播。
2. 波动的性质：学生们还发现，在波动过程中，质点的振动周期、频率和幅度都对波动的特性有着重要的影响。
增大弹簧的张力会使振动周期减小，频率增大；而增加质点的质量会使振动周期增大，频率减小。
3. 波的反射和传播：学生还观察到，当波传播到边界时，会发生反射现象，即波沿着原来的方向反射回来，同时继续向前传播。
这一现象与光的反射类似，符合波动的基本特性。
通过实验，学生们进一步了解到波的传播是在不同介质之间的相互影响下进行的。
4. 阻尼效应：实验中，学生们还发现当振动的幅度逐渐减小，最终停止振动时，弹簧中的波动逐渐消失。
这是由于摩擦力和空气阻力的作用导致机械能不断损失，最终使波动停止。
实践教学的意义：通过这个实践教学案例，学生们能够亲自参与到实验操作中，通过实际观察和数据记录，加深对机械波传播原理的理解。
同时，实践教学能够激发学生的学习兴趣，培养学生的实际动手能力和问题解决能力。
结论：通过机械波传播的实践教学案例，学生们深入了解了机械波的传播方式、性质以及相关特点。
实践教学不仅加深了学生对知识的理解，还培养了学生的实际动手能力和问题解决能力。
这一实践教学案例为学生们在物理学习中打下了坚实的基础，也为教师们设计更多的实践教学活动提供了参考。
机械波的案例分析
3.一列简谐横波，沿 x 轴正方向传播，位于原点的质点的振动图像如图 2-3-3 甲所示.该波振动的振幅是________cm；振动的周期是________s；在 t 等于14周 期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是________cm.图乙为该波在某一时 刻的波形图，A 点位于 x＝0.5 m 处.该波的传播速度为________m/s；经过12周期 后，A 点离开平衡位置的位移是________cm.1 s 内 A 点通过的路程为________cm.
[后思考] 地震观测站是如何确定震中所处的位置的？
【提示】 地震波中有纵波和横波，两种波的传播速度不同，可以通过地 震观测站记录的纵波与横波的时间间隔，确定震中到观测站的距离，再根据地 震波的传播方向就可以确定震中的位置.
振动图像和波动图像
[先填空] 1.二者的判断 判断某图像是振动图像还是波动图像，最基础的方法是：根据图像横坐标的 单位.若横坐标表示时间，则此图像是振动图像；若横坐标表示长度或距离 ，则 此图像是波动图像. 2.二者对应关系的应用 由波动图像读出 波长λ ，由振动图像读出 周期T，则波速 v＝Tλ.
1.如图 2-3-1 甲所示为一列简谐波在某时刻的波形图，图乙表示传播该波的 介质中某一质点在此后的一段时间内的振动图像，则( )
图 2-3-1
A.若波沿 x 轴正方向传播，则图乙为质点 a 的振动图像 B.若波沿 x 轴正方向传播，则图乙为质点 b 的振动图像 C.若波沿 x 轴负方向传播，则图乙为质点 c 的振动图像 D.若波沿 x 轴负方向传播，则图乙为质点 d 的振动图像 E.若波沿 x 轴负方向传播，则质点 d 的振动形式经过半个周期传到质点 b 处
(2)由波形图意义知，图甲中 OA′B 段图线表示 O 和 B 之间各质点在 t＝1.0 s 时相对平衡位置的位移.图乙中，由振动图像的意义知，OA′B 段图线表示某 一质点在 t＝0 至 t＝0.5 s 内振动位移随时间的变化情况，在 0～0.25 s 内该质点 正偏离平衡位置运动，在 0.25～0.5 s 内该质点正向着平衡位置运动.
有关机械波的案例分析 课件(沪科版选修3-4)
波的传播方向、质点的振动方向的判定方法 【探究导引】 波在传播过程中，某时刻的波的图像上，不同的质点的位置不 同，其振动方向有相同的，也有相反的，请思考下列问题： (1)波的传播方向与质点的振动方向有何关系？ (2)质点振动的速度和波的传播速度是一回事吗？
【要点整合】 根据波形图和波的传播方向判断质点的振动方向的四种方法 1.质点带动法(特殊点法) 由波的形成传播原理可知，后振动的质点总是重复先振动质点 的运动，若已知波的传播方向而判断质点振动方向时，可在波 源一侧找与该点距离较近的前一质点，如果前一质点在该质点 下方，则该质点将向下运动(重复前面质点的运动)，否则该质 点向上运动.例如，向右传播的某列波，某时刻波的图像如图 甲所示，若判断质点M的振动方向，可在波源一侧找出离M较近 的前一质点M′，M′在M下方，则该时刻M向下运动.
【想一想】 地震观测站是如何确定震中所处的位置的？ 提示：地震波中有纵波和横波，两种波的传播速度不同，可以 通过地震观测站记录的纵波与横波的时间间隔，确定震中到观 测站的距离，再根据地震波的传播方向就可以确定震中的位置.
二、振动图像和波动图像 1.二者的判断:判断某图像是振动图像还是波动图像，最基础 的方法是：根据图像_横__坐__标__的单位.若横坐标表示_时__间__，则此 图像是振动图像；若横坐标表示_长__度__或__距__离__，则此图像是波动 图像. 2.二者对应关系的应用:由波动图像读出_波__长__λ__，由振动图像 读出_周__期__T__，则波速__v___T ___.
(1)这列波的可能的波速表达式； (2)若波向左传播，且3T＜Δt＜4T，波速为多大？ (3)若波速v=68 m/s，则波向哪个方向传播？
【思路点拨】解答本题应明确以下两点：
2.2波速与波长、频率的关系
学校班级姓名日期第二章机械波第2节波速与波长、频率的关系●●●目标导航●●●1．知道什么是波的波长．2．知道什么是波传播的周期(频率)，理解周期(频率)与质点振动周期(频率)的关系．3．理解决定波的周期(频率)的因素，并知道其在波传播过程中的特点．4．理解波长、周期(频率)和波速的物理意义及它们之间的关系，并会应用这一关系进行计算和分析实际问题．◆◆◆课前预习◆◆◆〖自主学习〗1．在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离，叫做波的。
2．波源质点振动的周期（或频率）就是波的。
（1）同一种波在同一种介质中传播时周期（或频率）保持。
（2）每经过一个周期的时间波就沿传播方向传播一个的距离。
（3）每经历一个周期，原有的波形图不改变。
3．波速描述的是在介质中传播的快慢程度．（1）波速的大小由的的性质决定，同一列波在不同介质中传播速度．（2）一列波在同种均匀介质中是传播的，即s＝vt．4．波长、周期(或频率)和波速的关系：．〖问题发现〗★★★课堂突破★★★〖探究1〗对于“波长”概念的理解1.某时刻绳波中P、Q、R、S、M五个质点位移相等，判断P与Q、P与R、R与M、P与M之间的距离是否是一个波长．2.质点完成一次全振动，波向前传播波长，即波在一个周期内向前传播波长．可推知，质点振动1／4周期，波向前传播波长；反之，相隔1／4波长的两质点的振动的时间间隔是周期．并可依此类推。
3．在波动中，各质点离开平衡位置的最大距离，即振动的振幅，也称为波的振幅，如图所示。
总结：（1）相距一个（或整数）个波长的质点的振动位移它们的振动速度的大小和方向（2）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波长;对于纵波，相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离等于波长〖典例1〗关于波长下列说法正确的是()A．机械振动在一个周期内传播的距离就是一个波长B．在波形图上位移相同的相邻两质点之间的距离等于一个波长C．在波形图上速度最大且方向相同的相邻两质点间的距离等于一个波长D．在波形图上振动情况总是相同的两点间的距离等于一个波长【归纳反思】〖探究2〗对于“周期、频率”概念的理解问题引导：在波动中，各个质点的周期和频率有什么关系？与波源的周期和频率有什么关系？总结：（1）波的周期和频率也就是的周期和频率、波源做一次全振动，在介质中正好形成一个完整的波形，所以波的频率反映了每秒内形成完全波的个数。
《波的形成和传播》示范教案
《波的形成和传播》示范教案第一章：引言1.1 课程背景波动现象是自然界中普遍存在的一种现象，如海浪、声波、光波等。
本课程旨在让学生了解波的形成和传播的基本原理，掌握波动现象的基本特征和分析方法。
1.2 教学目标通过本章的学习，学生应能理解波的概念，掌握波的产生和传播的条件，了解波动现象在生活和科学研究中的应用。
1.3 教学内容1.3.1 波的定义与分类1.3.2 波的产生与传播条件1.3.3 波动现象的应用第二章：机械波的形成和传播2.1 教学目标通过本章的学习，学生应能理解机械波的产生原理，掌握机械波的传播特点，了解机械波在各种介质中的传播情况。
2.2 教学内容2.2.1 机械波的产生原理2.2.2 机械波的传播特点2.2.3 机械波在不同介质中的传播第三章：电磁波的形成和传播3.1 教学目标通过本章的学习，学生应能理解电磁波的产生原理，掌握电磁波的传播特点，了解电磁波在现代科技领域的应用。
3.2 教学内容3.2.1 电磁波的产生原理3.2.2 电磁波的传播特点3.2.3 电磁波的应用第四章：波动方程的建立与应用4.1 教学目标通过本章的学习，学生应能理解波动方程的建立过程，掌握波动方程的求解方法，了解波动方程在分析波动现象中的应用。
4.2 教学内容4.2.1 波动方程的建立过程4.2.2 波动方程的求解方法4.2.3 波动方程在波动现象分析中的应用第五章：波动现象的观察与实验5.1 教学目标通过本章的学习，学生应能运用所学知识观察和分析实际生活中的波动现象，掌握基本的实验技能，进行波动现象的实验研究。
5.2 教学内容5.2.1 波动现象的观察方法5.2.2 波动实验的基本技能5.2.3 波动实验案例分析第六章：波的干涉6.1 教学目标通过本章的学习，学生应能理解波的干涉现象，掌握干涉条件的判断，了解干涉现象在科学技术中的应用。
6.2 教学内容6.2.1 波的干涉现象6.2.2 干涉条件的判断6.2.3 干涉现象的应用第七章：波的衍射7.1 教学目标通过本章的学习，学生应能理解波的衍射现象，掌握衍射条件的判断，了解衍射现象在科学技术中的应用。
2.2 波速与波长频率的关系
B．对同一机械波来说，通过不同的介质时，频率f不变
C．一列机械波通过不同介质时，波长λ和频率f 都会发生变化
D．v与f成正比
E. V、λ、f三个量中,对同一波来说,在不同介质中传播时保持 不变的只有f
F. 由v=λf知,波长是4 m的声波为波长是2 m的声波传播速度的2 倍
2、一列机械波从一种介质进入另一种介质时，波 速变大，则下列说法正确的是( )
思考：怎样描述机械波？
§2-2 波长 频率 波速
观察思考一 下面图中，质点1振动一个周期，振动传播到哪一个质 点？该质点的振动有什么特点？
波动中，偏离平衡位置的位移始终相同的两个 相邻质点间的距离，叫波长。
一．波长: λ
波动中，偏离平衡位置的位移始终相同的两个 相邻质点间的距离，叫波长。
波长是－－ 沿波的传播方向,任意两个相邻 的同相振动的质点之间的距离。
不同
固体中大于液体，液体大于气体，
在固体中，纵波速度大于横波速度
(2)一列波在同一均匀介质中是匀速传播的
(3)要区分波速与质点振动速度：波速与质点的振动速 度不同，质点的振动是一种变加速运动，因此质点的 振动速度时刻在变．
思考：波从一种介质进入另一种介质时，波的频率、周期、 波速和波长如何变化？
五、波长、周期（或频率）和波速的关系
由介质决 定
由波源和介 质共同决定
v 或v f
T 由波源 决定
【注意】
当波从一种 介质进入另一种 介质时，其频率 不变，始终等于 波源的振动频率 ，但由于波速会 发生变化，波长 也会随之发生变 化。
【强调】此关系适用于一切波，即不仅适用于机械波，也适用于 电磁波。
1、关于波速公式v=λf，下面哪几句话是正确的 ( ABE)
机械波的案例分析
高二级物理科导学案班组姓名自评组评师评学案编号33 课题机械波的案例分析课型新授周次13 使用时间2014.5.12 编写人李嗣岚审核流程具体内容方法指导学习目标理解机械波的传播方向与质点振动方向的关系，学会在波形图中由其中一个方向推理出另一个方向必看并做标记重难点振动与波动的关系第一部分:自主学习1．地震波（1）地震波是纵波还是横波？（2）地震波在传播的过程中是纵波传播的快还是横波传播的快，如果震源在地下75km处，传到地面的时间差最短是多少（3）上课时如果发生地震，应该怎么办2．波动图像与振动图像的关系下面左图为一列简谐横波在t=0s时的波形图，右图是这列波中P点的振动图线，（1）该波波长多大，周期多大，波速多大,各质点的振幅多大?（2）质点P在0时刻及第1s末振动方向怎样，如何判断（3）画出第1秒末波的图像并确定波的传播方向填写过程中有问题的做标记二. 合作探究1．如图所示，O、a、b、c、d表示沿波传播方向四个质点，且间距均为0.6m,开始时各质点均静止于平衡位置,0时刻O质点开始向上做简谐运动,振幅为0.02,已知波长为1.6m,当O振动一段时间后,经过的路程为0.1m,试确定a、b、c、d四个质点的振动方向2.如图所示，一列沿X轴传播，图中实线表示0时刻的波形，虚线表示t=0.2s时刻的波形，求波的传播速度为多少?提示：首先自己先做，然后小组同一答案，出现不一致的，进行交流讨论，派代表展示成果，教师点拨。
）三. 课堂检测1．如右图所示中实线是一列简谐横波在t1＝0时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.5 s时刻的波形，这列波的周期T符合：3T＜t2－t1＜4T，问：(1)若波速向右，波速多大？(2)若波速向左，波速多大？(3)若波速大小为74 m/s，波速方向如何2．一列简谐波沿x轴方向传播，已知x轴上x1＝0和x2＝1 m两处质点的振动图线分别如下图所示，求此波的传播速度．通过检测，找出自己的知识盲点，然后和其他同学进行交流四. 拓展提高如右图所示为一列简谐波在t1＝0时刻的图象，此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向，且t2＝0.55 s时质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处，试求：(1)此波沿什么方向传播？(2)波速是多大？。
2024-2025学年高中物理第三章机械波1波的形成教案新人教版选择性必修第一册
3. 信息化资源：物理教学视频、动画、图片、相关论文和学术资料。
4. 教学手段：讲授法、实验法、讨论法、小组合作学习法。
教学过程设计
1. 导入新课（5分钟）
目标： 引起学生对机械波的兴趣，激发其探索欲望。
过程：
开场提问：“你们知道什么是机械波吗？它与我们的生活有什么关系？”
展示一些关于机械波的图片或视频片段，让学生初步感受机械波的魅力或特点。
简短介绍机械波的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。
2. 机械波基础知识讲解（10分钟）
目标： 让学生了解机械波的基本概念、组成部分和原理。
过程：
讲解机械波的定义，包括其主要组成元素或结构。
详细介绍机械波的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。
强调机械波在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用机械波。
布置课后作业：让学生撰写一篇关于机械波的短文或报告，以巩固学习效果。
拓展与延伸
1. 提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：
- 《机械波的传播与应用》：介绍机械波在工程、物理等领域的应用，让学生了解机械波的实际意义。
- 《波动方程的推导与解析》：深入解析波动方程的推导过程，帮助学生理解机械波的数学表达。
学习者分析
1. 学生已经掌握了哪些相关知识：学生在进入本节课学习前，应已掌握基础知识，如力学、振动等。他们可能已经了解振动的概念，并能描述振动的特点。此外，学生应具备一定的观察和实验能力，以便于通过实验观察波的形成和传播。
2. 学生的学习兴趣、能力和学习风格：对于物理学科，学生可能对实验和实践类活动更感兴趣。在学习能力方面，学生可能对新知识有一定接受能力，但可能在理解波的形成和传播的原理方面存在困难。在学习风格上，有的学生可能更偏好 visual learning，而有的学生可能更喜欢 kinesthetic learning。
物理中学教案：机械波与电磁波的传播
物理中学教案：机械波与电磁波的传播一、引言物理学是自然科学的一门重要分支，涉及到各种自然现象和规律。
在中学物理教育中，机械波和电磁波的传播是一个重要的知识点。
本文旨在提供一份中学物理教案，详细介绍机械波和电磁波的传播过程以及相关概念。
二、机械波的传播1. 机械波的定义与特性1.1 什么是机械波机械波单纯指通过介质传递能量的波动现象。
1.2 机械波的分类分为横波和纵波两类。
其中，横波垂直于波的传播方向振动，而纵波单位时间内沿着与方向垂直或者平行方向运动。
2. 机械波单缝原理实验2.1 实验目标展示机械波单缝原理，并观察其它相关现象。
2.2 实验材料与设备光源、单缝装置、屏幕等。
2.3 实验步骤a) 将光源处于暗室中，使光线成为单色波；b) 调整单缝装置，将单缝放在光源与屏幕之间；c) 观察屏幕上的明暗条纹。
3. 机械波的传播速度3.1 机械波的传播速度公式机械波的传播速度（v）可以用以下公式表示：v = λ × f，其中λ是波长，f 是频率。
3.2 波长和频率的关系波长和频率呈反比关系。
当频率增加时，波长减小；当频率减小时，波长增加。
4. 声音在不同介质中传播4.1 声音在固体、液体和气体中的传播特性在固体中，声音传播速度最高；在液体中次之；而在气体中速度最低。
4.2 声音在空气中的传播距离声音在空气中随着距离的增加逐渐衰减。
三、电磁波的传播1. 电磁波单缝实验1.1 实验目标展示电磁波单缝原理，并观察其它相关现象。
1.2 实验材料与设备射频发射器、单缝装置、检波器等。
1.3 实验步骤a) 将射频发射器连接到单缝装置；b) 打开检波器，观察电磁波的信号强度。
2. 电磁波的定义与特性2.1 什么是电磁波电磁波是由振荡的电场和磁场构成的，并且能在真空中传播。
2.2 电磁波的分类包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
3. 光的干涉与衍射实验3.1 实验目标展示光的干涉与衍射现象，并观察其它相关现象。
初中三年级物理科目教案机械波的特性与实验
初中三年级物理科目教案机械波的特性与实验初中三年级物理科目教案：机械波的特性与实验一、引言机械波是指媒质中能量传递的一种波动现象，是物理学中十分重要的内容之一。
了解机械波的特性以及进行相关实验有助于学生对波动现象的理解，培养学生的动手能力和实验思维。
二、教学目标1. 理解机械波的定义和基本特性。
2. 掌握机械波的分类及其在自然界和日常生活中的应用。
3. 了解机械波的传播规律和性质。
4. 能够进行机械波的相关实验观察，并分析实验现象。
三、教学内容1. 机械波的定义和基本特性1.1 机械波的概念机械波是一种媒质中能量传递的波动现象，需通过物质实质来传播。
1.2 机械波的基本特性1.2.1 波的振动和波的传播横波和纵波是机械波的两种基本形式。
横波中，粒子振动方向垂直于波的传播方向；纵波中，粒子振动方向平行于波的传播方向。
1.2.2 波的传播速度与振动源的关系机械波在同一媒质中的传播速度与振动源无关，而与媒质的性质有关。
1.2.3 波的干扰和波的叠加当两个波同时存在于同一媒质中时，它们会相互干扰、叠加。
干扰分为构成性干扰和破坏性干扰。
2. 机械波的分类及应用2.1 按振动方向的分类2.1.1 横波横波的振动方向垂直于波的传播方向，如光波、水波等。
2.1.2 纵波纵波的振动方向平行于波的传播方向，如声波等。
2.2 机械波在自然界和日常生活中的应用2.2.1 光波的应用光波在光学、通信等领域有着广泛的应用。
2.2.2 声波的应用声波在音乐、通信、医学等领域有着广泛的应用。
3. 机械波的传播规律和性质3.1 波长、频率和波速的关系波长、频率和波速之间的关系可用公式v = λf表示，其中v为波速，λ为波长，f为频率。
3.2 波的反射、折射和衍射当机械波遇到障碍物或通过不同媒质时，会发生反射、折射和衍射现象。
3.3 波的干涉和驻波当两个波相遇时，会发生干涉现象。
当两个相同频率、振幅相等的波在一定条件下相遇时，会产生驻波现象。
2.2声音的产生和传播(教学教学设计)七年级科学下册同步备课系列(浙教版)
课题：
科目：
班级：
课时：计划1课时
教师：
单位：
一、教材分析
《2.2 声音的产生和传播》是浙教版七年级科学下册同步备课系列中的一课。本节课的主要内容是让学生了解声音的产生、传播以及声音的特性。通过本节课的学习，学生应该能够理解声音是由物体的振动产生的，能够通过介质传播，并且具有音调、响度和音色等特性。
2. 小组讨论成果展示：评估学生在小组讨论中的表现，包括他们的合作态度、交流能力和问题解决能力。
3. 随堂测试：设计一份关于声音产生和传播的随堂测试，评估学生对知识点的掌握程度和应用能力。
4. 实验报告：评估学生在实验操作中的准确性、观察力和实验结果的分析能力。
5. 作业完成情况：检查学生完成作业的质量，包括对知识点的理解和应用能力。
3.成果展示：每个小组将向全班展示他们的讨论成果和实验操作的结果。
四、学生小组讨论（用时10分钟）
1.讨论主题：学生将围绕“声音在实际生活中的应用”这一主题展开讨论。他们将被鼓励提出自己的观点和想法，并与其他小组成员进行交流。
2.引导与启发：在讨论过程中，我将作为一个引导者，帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考。
3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。
五、总结回顾（用时5分钟）
今天的学习，我们了解了声音的产生和传播的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对声音的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。
高中物理 2.2 机械波的案例分析课件 沪科版选修34
2.2 机械波的案例分析
学习目标定位
1.能用s＝vt处理波的传播问题. 2.理解振动图像和波的图像的特点，会根据振动图像和 波的图像提供的相关信息分析有关问题. 3.知道波的图像中，质点的振动方向与波的传播方向互 相判断的方法. 4.理解波的周期性和双向性特点.
知识储备区
知识链接
1.各个质点 位移 波长 振幅 2.(1)λf λ
由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图像如
图6所示，已知O、A的平衡位置相距0.9 m，以下判断
正确的是 ab .(双选，填正确答案标号)
a.波长为1.2 m
b.波源起振方向沿y轴正方向
c.波速大小为0.4 m/s
d.质点A的动能在t＝4 s时最大
图6
123
2.一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45 m，
如图7所示是A处质点的振动图像.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
B.3.0 m/s
C.1.5 m/s
D.0.7 m/s
图7
123
解析 从题图中可知周期T为0.4 s.由题 可知质点A、B间最简单波形如图所示， A再、由B公间式距v和＝波Tλ得长v的＝关4系n4＋.5为1x(＝n＝(n0＋,114,2)，λ，…)，代入数据可 知波速v可能为4.5 m/s，选项A正确. 答案 A
经0.25 s，即经114T时，P在波谷，Q的加速度小于P的加 速度，B错；
波速v＝ Tλ＝04.2 m/s＝20 m/s，所以经0.15 s波沿x轴的 正方向传播的距离s＝vΔt＝20×0.15 m＝3 m，C对；
第3节 机械波的案例分析
2014-2015学年高二物理选修3-4导学稿编号：3408小组：班级：姓名：编制人：杨龙军修订人：杨龙军责任领导：小组评价：教师评价：第二章机械波第3节机械波的案例分析学习目标1. 掌握由于时间和空间上的周期性和传播方向的双向性引起的多解问题2. 掌握由于波形隐含导致的多解问题3.明确波的图像和振动图像的联系，将两种图像相互参照解决问题重点、难点重点： 1、掌握由于周期性和双向性引起的多解问题2、波的图像和振动图像相互参照解决问题难点：掌握波形隐含导致的多解问题预习案1、明确下面两个图像的区别2、一列简谐波沿x轴传播，在t＝0时波形如图所示，已知波速为10 m/s.则问1、画出t＝0.1 s时波形图？问2、画出x=2m处质点的振动图像？探究一：波动的多解问题例1、一列简谐横波沿x 轴传播，在t 1=0和t 2=0.05s 时刻，其波形图分别用如图所示的实线和虚线表示，求：①这列波可能的波速？②当波速为280m ／s 时，波的传播方向向左还是向右？例2．在波的传播方向上，有相距1.05m 的两质点a 、b ，当a 达正的最大位移时，b 恰好在平衡位置。
已知间的距离小于一个波长，波的频率为200HZ ，求波的传播速度可能为（ ）A.320m/sB.840m/sC.280m./sD.720m/s探究2：波动图像与振动图像结合例3：图（a ）为一列简谐横波在t=2s 时的波形图，图（b ）为媒质中平衡位置在x=1.5m 处的质点的振动图像，P 是平衡位置为x=2m 的质点。
下列说法正确的是 。
（填正确答案标号，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分）A ．波速为0.5m/sB ．波的传播方向向右C ．0—2s 时间内，P 运动的路程为8cmD ．0—2s 时间内，P 向y 轴正方向运动 E.当t=7s 时，P 恰好回到平衡位置图b图a1.一列简谐横波在t =0时刻的波形如图中的实线所示，t =0.02s时刻的波形如图中虚线所示，则该波的传播速度可能是（ ）A.2m/sB.3m/sC.4m./sD.5m/s2.如图甲所示，一根张紧的水平弹性长绳上的ɑ、b 两点，相距14.0m 。
沪科版高中物理目录
必修一第四章能量守恒与可持续发展开篇激动人心的万千体验1、势能的变化与机械功1、物理学——理性的追求2、研究机械能守恒定律2、物理学——人类文明的3、能量的转化与守恒3、学物理——探究求真4、能源与可持续发展第一章怎样描述物体的运动第五章万有引力与航天1、走近运动1、从托勒密到开普勒2、怎样描述运动的快慢2、万有引力定律是怎样发3、怎样描述运动的快慢3、万有引力定律的案例分4、怎样描述速度变化的快4、飞出地球去第二章研究匀变速直线运动的规律第六章经典力学与现代物理1、伽利略对落体运动的研1、经典力学的巨大成就和2、自由落体运动的规律2、狭义相对论的基本原理3、匀变速直线运动的规律3、爱因斯坦心目中的宇宙4、匀变速直线运动规律的4、微观世界与量子论第三章力与相互作用1、牛顿第三定律选修1-12、形变的力第一章从富兰克林到库仑3、摩擦力 1.1 从闪电谈起4、分析物体的受力情况 1.2 电学中的第一个定律第四章怎样求合力与分力 1.3 物质的又一种形态1、怎样求合力 1.4 静电与生活2、怎样分解力第二章打开电磁联系的大门3、共点力的平衡及其应用 2.1 提示电磁联系的第一第五章研究力和运动的关系 2.2 安培力与磁感应强度1、牛顿第一定律 2.3 改写通信史的发明—2、牛顿第二定律 2.4 电子束编转的奥秘3、牛顿运动定律的案例分第三章划时代的发现4、超重和失重 3.1 法拉第的探索3.2 一条来之不易的规律必修二 3.3 发电机与电动机第一章怎样研究抛体运动 3.4 电能与社会1、飞机投弹和运动的合成 3.5 伟大的丰碑——麦克2、平抛运动的规律第四章电磁波与现代通信3、研究斜抛运动 4.1 电磁波的发现第二章研究圆周运动 4.2 无线电波与现代通信1、怎样描述圆周运动 4.3 信息的获取——传感2、怎样研究匀速圆周运动第五章走进现代化家庭3、圆周运动的案例分析 5.1 客厅里的精彩4、研究离心现象及应用 5.2 厨房里的革命第三章动能的变化与机械功 5.3 现代化家庭1、探究动能变化跟功的关2、动能定理的案例分析选修1-23、研究功与功率第一章人类对热现象的探索3.3 关于热本质的争议 3.3 输电与配电3.4 走进分子世界 3.4 变压器3.5 研究分子运动的新方 3.5 电能与社会第二章热力学定律和能量守恒第四章广播电视与电磁波2.1 揭开温度与内能之迷 4.1 收音机与电磁波2.2 热力学第一定律 4.2 设计制作:用集成电2.3 伟大的守恒定律 4.3 电视2.4 热力学第二定律 4.4 电磁波家族第三章热机和第一次工业革命第五章互联网与信息时代3.1 一项推动大生产的发 5.1 信息的获取——传感3.2 蒸汽机与社会发展 5.2 设计制作：用传感器3.3 热机发展之路 5.3 信息的处理——电脑第四章热与生活 5.4 电脑是怎样工作的4.1 内能的利用5.5 信息的传输——互联4.2 营造一个四季如春的5.6 移动通信和卫星通信4.3 打开太阳能的宝库第五章电能和第二次工业革命选修2-25.1 怎样将电能输送到千第一章桥梁与承重结构5.2 辉煌的电气化时代 1.1《课程标准》的要求5.3 改变世界的工业革命 1.2 编写思路与特点第六章能源与可持续发展 1.3 教材说明与教学建议6.1 神秘的射线 1.4 课程资源6.2 一把双刃剑——放射第二章起重机与平衡6.3 核反应与核能 2.1《课程标准》的要求6.4 重核裂变 2.2 编写思路与特点6.5 轻核聚变 2.3 教材说明与教学建议6.6 能源利用与可持续发 2.4 课程资源第三章汽车与传动选修2-1 3.1《课程标准》的要求第一章多用电表与直流电路 3.2 编写思路与特点1.1 学习使用多用电表 3.3 教材说明与教学建议1.2 多用电表表头的工作 3.4 课程资源1.3 多用电表测量电流、第四章热机与能量转化1.4 电源电动势闭合 4.1《课程标准》的要求1.5 多用电表测量电阻电 4.2 编写思路与特点1.6 多用电表功能的扩展 4.3 教材说明与教学建议第二章显像管与电磁力 4.4 课程资源2.1 学习使用示波器第五章家用制冷设备及其原理2.2 示波管与电场力 5.1《课程标准》的要求2.3 显像管与洛仑兹力 5.2 编写思路与特点2.4 电磁力技术与现代科 5.3 教材说明与教学建议第三章发电、输配电与电磁感应 5.4 课程资源3.1 划时代的发现3.2 发电机与交变电流选修2-3第一章光学仪器与光的折射规律第四章探究闭合电路欧姆定律3.6 照相机与透镜成像规 4.1 探究闭合电路欧姆定3.7 展示精彩瞬间4.2 测量电源的电动势和3.8 测定玻璃的折射率4.3 典型案例分析3.9 眼睛的延伸——显微4.4 电路中的能量转化与3.10 设计制作：简易望远第五章磁场与回旋加速器第二章光学技术与光的波动性 5.1 磁与人类文明2.5 立体电影与光的偏振 5.2 怎样描述磁场2.6 增透技术与光的干涉 5.3 探究电流周围的磁场2.7 光栅与光的衍射 5.4 探究安培力第三章激光与激光器 5.5 探究洛仑兹力3.4 神奇的激光 5.6 洛仑兹力与现代科技3.5 激光与激光技术3.6 新型电光源选修3-2第四章射线技术与原子结构第一章研究交变电流4.4 人类探索原子结构的 1.1 怎样描述交变电流4.5X 射线与CT 诊断技 1.2 探究电阻、电感和电4.6 碳—14 测定技术与 1.3 怎样计算交变电流的4.7 放射性同位素的应用第二章电磁感应与发电机第五章核能与社会 2.1 电磁感应——划时代5.4 核反应堆与核裂变 2.2 探究感应电流的方向5.5 核电站是怎样工作的 2.3 探究感应电动势的大5.6 核武器核聚变 2.4 电磁感应与交流发电5.7 核能与社会 2.5 电磁感应的案例分析第三章电磁感应与现代生活选修3-1 3.1 自感现象与日光灯6.7 涡流现象与电磁灶6.8 电磁感应与现代生活第一章电荷的相互作用第四章电能的输送与变压器1.7 静电现象与电荷守恒 4.1 高压输电原理1.8 探究电荷相互作用规 4.2 变压器为什么能改变1.9 静电与生活 4.3 三相交流电及其电路第二章电场与示波器 4.4 电能的开发与利用2.5 认识和使用示波器第五章传感器与现代社会2.6 探究电场的力的性质 5.1 传感器的原理2.7 研究电场的能的性质 5.2 研究热敏电阻的温度2.8 电容器电容 5.3 信息时代离不开传感2.9 电子束在示波管中的第三章从电表电路到集成电路选修3-33.3 学会使用多用电表第一章用统计思想研究分子运动3.4 探究电流、电压和电 1.1 一种新的研究方法3.5 探究电阻定律 1.2 走过分子世界3.6 多表电表电路分析与 1.3 无序中的有序3.7 逻辑电路与集成电路 1.4 用统计思想解释分子3.11 物体的内能4.6 激光第二章气体定律与人类生活第五章新时空观的确立2.8 气体的状态 5.1 电磁场理论引发的怪2.9 破意耳定律 5.2 狭义相对论的基本原2.10 查理定律和盖·吕萨 5.3 奇特的相对论效应2.11 空气的湿度与人类生 5.4 走近广义相对论第三章固体、液体与新材料 5.5 无穷的宇宙3.7 研究固体的性质3.8 研究液体的表面性质选修3-53.9 液晶与显示器第一章碰撞与动量守恒3.10 半导体材料和纳米材 1.1 探究动量变化与冲量第四章热力学定律与能量守恒 1.2 探究动量守恒定律4.8 热力学第一定律 1.3 动量守恒定律的案例4.9 能量守恒定律发现的 1.4 美妙的守恒定律4.10 热力学第二定律第二章波和粒子4.11 描述无序程度的物理 2.1 拨开黑体辐射的疑云第五章能源与可持续发展 2.2 涅槃凤凰再飞翔5.8 能源利用与环境污染 2.3 光是波还是粒子5.9 能源开发与环境保护 2.4 实物是粒子还是波5.10 节约能源、保护资源第三章原子世界探秘6.9 电子的发现及其重大选修3-4 3.2 原子模型的提出第一章机械振动 3.3 量子论视野下的原子1.10 研究简谐运动 3.4 光谱分析在科学技术1.11 探究摆钟的物理原理第四章从原子核到夸克1.12 探究单摆振动的周期 4.1 原子核结构探秘1.13 受迫振动与共振 4.2 原子核的衰变第二章机械波 4.3 让射线造福人类2.10 机械振动的传播 4.4 粒子物理与宇宙的起2.11 有关机械波的案例分第五章核能与社会2.12 惠更斯原理波的 5.1 核能来自何方2.13 波的干涉与衍射 5.2 裂变及其应用2.14 多普勒效应 5.3 聚变与受控热核反应第三章电磁场与电磁波 5.4 核能利用与社会发展3.8 麦克斯韦的电磁场理3.9 电磁波的发现3.10 无线电通信3.11 电磁波家族第四章光的波动性4.1 光的干涉4.2 光的衍射4.3 光的偏振与立体电影4.4 光的折射4.5 全反射与光导纤维。
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C．质点c在这段时间内通过的路程可能为60 cm
D．若周期T＝0.8 s，则在t＋0.5 s时刻，质点b、P的位移相同
E．若周期T＝0.8 s，从t＋0.4 s时刻开始计时，则质点c的振动方程
为x＝0.1sin πt(m)
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17
机械波案例分析
机械波的多解
凤翔县彪角中学 谭亚兰
课前知识回顾
规律方法
振动图象和波的图象的辨析
振动图象
研究对象 一振动质点
图象
一质点位移随时间的变
意义
化规律
波的图象 沿波传播方向上的所有质点
某时刻所有质点相对平衡 位置的位移
图象 特点
表示一 个周期
表示一 个波长
图象 信息
图象 变化
质点振动周期、振幅；各 时刻的位移、速度方向、 加速度方向
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新课讲解
一、造成波动问题多解的主要因素：
1. 周期性： (1)时间的周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确． (2)空间的周期性：波传播距离Δx与波长λ的关系不明确 ． 2. 双向性： (1)传播方向的双向性：波的传播方向不确定． (2)振动方向的双向性：质点的振动方向不确定． 如： a. 质点达到最大位移处，则有正向和负向最大位移两种 可能． b. 质点由平衡位置开始振动，则起振方向有向上、向下 (或向左、向右)两种可能．
xab＝n＋43λ，n＝0,1,2…
根据题意，经过 1 s 后，a 点的位移为零，且向下运动， 则有
t＝k＋41T，k＝0,1,2…
则得到波长
λ＝44nx＋ab3，T＝4k4＋t
，波速 1
v＝Tλ＝144n4k＋＋31 m/s(k＝0,1,2…，n＝0,1,2…)。
答案
144k＋1 4n＋3
m/s(k＝0,1,2…，n＝0,1,2…)
随时间推移图象延续，但
已有形状不变
波长、振幅、任意一质点此 刻的位移、任意一质点此刻 的加速度方向
随时间推移，图象沿传播
方向平移
课前知识回顾
1.求解波动图象与振动图象综合类问题的方法
课前知识回顾
练1．[已知振动图象确定波的图象] (福建理 综)在均匀质中，一列沿x轴正向传播的横波 ，其波源O在第一个周期内的振动图象如图5 所示，则该波在第一个周期末的波形图是( )
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1．[周期性造成的多解问题](2016·吉林长春三模)(多选)一列简谐 横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图9中的实线所示，此时波刚 好传到P点，t＋0.6 s时刻的波形
如图中的虚线所示，a、b、 c、P、Q是介质中的质点， 则下列说法正确的是( )
A．这列波的波速可能为50 m/s
B．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30 cm
[例] (2015·天津高考)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＝2 m 和 xb＝6 m，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 1 m/s B．质点 a 经 4 s 振动的路程为 4 m C．此时刻质点 a 的速度沿＋y 方向 D．质点 a 在 t＝2 s 时速度为零
解析 由振动图象可知波源开始振动的方向沿y轴负方向，则一个周 期末开始振动的质点，其振动方向也是沿y轴负方向，所以A、C错误； 由振动图象可知，后半个周期振动的振幅较大，根据波的传播特点， B错误，D正确。答案 D
解析显隐
2．[已知波的图象确定振动图 象]如图6所示，甲为t＝1 s时某横 波的波形图象，乙为该波传播方 向上某一质点的振动图象，距该 质点Δx＝0.5 m处质点的振动图 象可能是 ( )
3.规律方法
求解波的多解问题一般思路
(1)根据初末两时刻的波形图确定传播距离与波长的关系通式． (2)根据题设条件判断是唯一解还是多解． (3)根据波速公式 v＝ΔΔxt或 v＝Tλ＝λf 求波速．
2．[双向性造成的多解问题](2017·衡水模拟)在一 列沿水平直线传播的简谐横波上有相距4 m的A、B 两点，如图10甲、乙分别是A、B两质点的振动图 象，已知该波波长大于2 m，求这列波可能的波速。
[例 3] 一根张紧的水平弹性长绳上的 a、b 两点，相距 14 m，b 点在 a 点的右方，如图所示，当一列简谐横波沿此 长绳向右传播时，若 a 点的位移达到正向最大时，b 点的位 移恰好为零，且向下运动，经过 1 s 后，a 点的位移为零， 且向下运动，求这简谐横波的波速。
解析 由题知，当 a 点的位移达到正向最大时，b 点的 位移恰好为零，且向下运动，分析可得 ab 之间的水平距离 至少为34λ，画出波形图如图所示。考虑周期性可以得到