复习学案八 机械波

复习学案八机械波

考点一波的形成、传播与波的图象

1．机械波的形成条件：(1)波源；(2)介质．

2．机械波的特点

(1)机械波传播的只是振动的形式和能量，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波迁移．

(2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同．

(3)各质点开始振动(即起振)的方向均相同．

(4)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为4A，位移为零．

(5)一个周期内，波传播的距离等于一个波长

3、机械波的分类

(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向________的波叫横波，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_______________的波叫纵波，质点分布密的部分叫密部，分布疏的部分叫疏部．

(3)横波和纵波的区别

(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．

(2)波速：波在介质中的传播速度，由介质本身的性质决定．

(3)频率：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：v＝λ

T＝λf.

5．波的图象

(1)图象：在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的平衡位置，用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移，连接各位移矢量的末端，得出的曲线即为波的图象，简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线．

(2)物理意义：某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移．

(3)从图象可获取的信息有：

①该时刻各质点的振动__位移__；②振幅A和___波长__；

③若已知波的传播方向，由图象可知各质点的振动方向；若已知某质点此时刻的振动方向，由图象可知波的传播方向．

④相邻的波峰、波谷点间的质点振动方向___相同__，相邻平衡位置间以波峰或波谷对称的质点振动方向___相反__．

6．波的传播方向与质点的振动方向的互判方法

7.由t时刻的波形确定t＋Δt时刻的波形

(1)波向右传播Δt＝1

4T的时间和向左传播Δt＝

3

4T的时间波形相同．

(2)若Δt＞T，可以采取“舍整取零”的办法．

[对点题组]

1．(多选)设x轴方向的一条细绳上有O、A、B、C、D、

E、F、G八个点，OA＝AB＝BC＝CD＝DE＝EF＝FG＝1 m，质点O在垂直于x轴方向上做简谐运动，沿x轴方向传播形成横波. t＝0时刻，O点开始向上运动，经t＝0.2 s，O点第一次到达上方最大位移处，这时A点刚好开

始运动．那么在t＝2.5 s时刻，以下说法中正确的是()

A．B点位于x轴下方B．A点与E点的位移相同

C．D点的速度最大D．C点正向上运动E．这列波的波速为5 m/s 2．(多选)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()

A．波速为4 m/s B．波的频率为1.25 Hz

C．x坐标为15 m的质点在t＝0.6 s时恰好位于波谷

D．x坐标为22 m的质点在t＝0.2 s时恰好位于波峰

E．当质点P位于波峰时，x坐标为17 m的质点恰好位于波谷

3. 如图所示为一列横波在某时刻的波形图，若此时刻质点P正处于加

速运动过程中，则此时刻()

A．质点Q处于加速运动过程中，质点N处于减速运动过程中

B．质点Q处于减速运动过程中，质点N处于加速运动过程中

C．质点Q和质点N均处于加速运动过程中

D．质点Q和质点N均处于减速运动过程中

4．[波的分析与计算]取一根柔软的弹性绳，将绳的右端固定在竖直墙壁上，绳的左端自由，使绳处于水平伸直状态．从绳的端点开始用彩笔每隔0.50 m标记一个点，依次记为A、B、C、D、…，如图所示．现用振动装置拉着绳子的端点A沿竖直方向做简谐运动，若A点起振方向向上，经0.1 s第一次到达正向最大位移，此时C点恰好开始起振．

(1)绳子形成的波是横波还是纵波？简要说明判断依据，并求波速为多大；

(2)从A点开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？

(3)画出当J点第一次向下达到最大位移时的波的图象．

考点二波动图象和振动图象

[知识梳理] 波动图象和振动图象的比较

振动图象波动图象

研究对象振动质点沿波传播方向上的所有质点

图象意义质点的位移随时间变化的规律

（相当于单个质点的录像）

某时刻所有质点相对平衡位置的位移

（相当于一群质点的照片）

图象特点

图象信息(1)振动周期、振幅

(2)各时刻质点的位移，速度、

加速度的方向

(1)波长、振幅

(2)任意一质点此刻的位移

(3)任意一质点在此时刻加速度方向

图象变化随时间推移图象延续，但原有

形状不变

随时间推移，图象沿传播方向平移

5．(多选)图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，

图乙为介质中平衡位置在x＝4 m处的质点P的振动

图象．下列说法中正确的是()

A．质点P的振动频率为4 Hz B．横波传播的速度为1 m/s

C．横波沿x轴负方向传播D．在任意4 s内质点P运动的路程为24 cm E．t＝1 s时P的坐标为(4 m，－6 cm)

6．如图所示，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()