《2022-2023版高中物理 第二章 機械波章末總結學案 教科版選修3-4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2022-2023版高中物理 第二章 機械波章末總結學案 教科版選修3-4（5頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、2022-2023版高中物理 第二章 機械波章末總結學案 教科版選修3-4 一、對波的圖像的理解 從波的圖像中可以看出： (1)波長λ；(2)振幅A；(3)該時刻各質點偏離平衡位置的位移情況；(4)如果波的傳播方向已知，可判斷各質點在該時刻的振動方向以及下一時刻的波形；(5)如果波的傳播速度大小已知，可利用圖像所得的相關信息進一步求得各質點振動的周期和頻率：T＝，f＝. 例1　(多選)一列向右傳播的簡諧橫波，當波傳到x＝2.0m處的P點時開始計時，該時刻波形如圖1所示，t＝0.9s時，觀測到質點P第三次到達波峰位置，下列說法正確的是(　　) 圖1 A.波速為0.5m

2、/s B.經過1.4s質點P運動的路程為70cm C.t＝1.6s時，x＝4.5m處的質點Q第三次到達波谷 D.與該波發(fā)生干涉的另一列簡諧橫波的頻率一定為2.5Hz 答案　BCD 解析　簡諧橫波向右傳播，由波形平移法知，各點的起振方向為豎直向上.t＝0.9s時，P點第三次到達波峰，即為(2＋)T＝0.9s，T＝0.4s，波長為λ＝2m，所以波速v＝＝m/s＝5 m/s，故A錯誤；t＝1.4s相當于3.5個周期，每個周期路程為4A＝20cm，所以經過1.4s質點P運動的路程為s＝3.5×4A＝70cm，故B正確；經過s＝0.5s波傳到Q，再經過2.75T即1.1s后Q第三次到達波谷，所

3、以t＝1.6s時，x＝4.5m處的質點Q第三次到達波谷，故C正確；要發(fā)生干涉現象，另外一列波的頻率與該波頻率一定相同，即f＝＝2.5Hz，故D正確. 針對訓練1　一列簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0時的波形如圖2所示，質點a與質點b相距1m，a質點正沿y軸正方向運動；t＝0.02s時，質點a第一次到達正向最大位移處，由此可知(　　) 圖2 A.此波的傳播速度為25m/s B.此波沿x軸正方向傳播 C.從t＝0時起，經過0.04s，質點a沿波傳播方向遷移了1m D.t＝0.04s時，質點b處在平衡位置，速度沿y軸負方向 答案　A 解析　由題意可知波長λ＝2 m，周期T＝0.08 s

4、，則v＝＝25 m/s，A對；由a點向上運動知此波沿x軸負方向傳播，B錯；質點不隨波遷移，C錯；t＝0時質點b向下運動，從t＝0到t＝0.04 s經過了半個周期，質點b回到平衡位置沿y軸正方向運動，D錯. 二、波的圖像與振動圖像的區(qū)別和聯系 波的圖像與振動圖像相結合是機械振動與機械波相結合的最重要的一類題型.解題時要明確兩個對應關系：一是波的圖像所對應的時刻是振動圖像橫軸上的哪個時刻，二是振動圖像所對應的質點是波的圖像上的哪個質點. 例2　(多選)一列簡諧橫波，在t＝0.6s時刻的圖像如圖3甲所示，波上A質點的振動圖像如圖乙所示，則以下說法正確的是(　　) 圖3 A.這列波沿x軸

5、正方向傳播 B.這列波的波速是m/s C.從t＝0.6s開始，質點P比質點Q晚0.4s回到平衡位置 D.從t＝0.6s開始，緊接著Δt＝0.6s時間內，A質點通過的路程是4m E.若該波在傳播過程中遇到一個尺寸為10m的障礙物，不能發(fā)生明顯的衍射現象 答案　ABD 解析　由題圖乙可知，t＝0.6s時A點的振動是向下的，因此可判斷這列波是向x軸正方向傳播的，選項A正確；由題圖甲可知，該波的波長為20m，由題圖乙可知，該波的周期為1.2s，可得該波的波速為m/s，選項B正確；由波的傳播方向確定波上各質點振動情況可知，P點向上振動，Q點向下振動，P應該先回到平衡位置，選項C錯誤；0.6s

6、的時間為半個周期，因此質點A的振動路程為4m，選項D正確；該波的波長為20m，大于10m，因此該波遇到一個尺寸為10m的障礙物時，會發(fā)生明顯的衍射現象，選項E錯誤. 針對訓練2　(多選)如圖4甲所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，P是參與波動的、位置坐標為x1＝2m處的質點，Q是參與波動的、位置坐標為x2＝4m處的質點，圖乙是在波的傳播方向上某質點的振動圖像(波的傳播方向上所有質點的計時起點相同).由圖可知(　　) 圖4 A.從t＝0到t＝6s，質點Q通過的路程為12m B.從t＝0到t＝6s，質點P通過的路程為0.6m C.這列波的傳播速度為2m/s D

7、.從t＝0時刻起，P質點比Q質點晚1s到達波峰 E.乙圖一定是甲圖中質點P的振動圖像 答案　BCD 解析　由題圖乙知該波的周期T＝2s，振幅為A＝5cm，因為6s＝3T，所以從t＝0到t＝6s，質點P、Q通過的路程都是3×4A＝12×5cm＝60cm＝0.6m，故B正確，A錯誤；由題圖甲知波長λ＝4m，波速v＝＝m/s＝2 m/s，故C正確；簡諧波沿x軸正方向傳播，t＝0時刻質點P向下運動，經過tP＝T達到波峰，質點Q向上運動，經過tQ＝T達到波峰，所以P質點比Q質點晚Δt＝T－T＝T＝1s達到波峰，故D正確；由題圖乙看出，t＝0時刻，質點經過平衡位置向上運動，而題圖甲中，P點經過平衡位

8、置向下運動，故題圖乙不可能是題圖甲中質點P的振動圖像，故E錯誤. 三、波動問題的多解性 波在傳播過程中，由于空間周期性、時間周期性和傳播方向的雙向性而引起多解，解決這類問題要注意下列情況： (1)波的空間周期性：在波的傳播方向上，相距為波長整數倍的質點的振動情況相同. (2)波的時間周期性：由波的傳播特性可知，經過整數倍個周期，波的圖像相同. (3)波的傳播方向的雙向性：若根據題中條件無法確定波的傳播方向，在解題時要注意考慮波的傳播方向可以有兩個. 例3　已知在t1時刻簡諧橫波的波形如圖5中實線所示；在t2時刻該波的波形如圖中虛線所示.t2－t1＝0.02s，求：

9、 圖5 (1)該波可能的傳播速度大小. (2)若已知T

10、,2，…)；同理可得若該波是向左傳播的，可能的波速v＝100(3n＋2) m/s(n＝0,1,2，…) (2)P質點在t1時刻瞬時速度方向向上，說明波向左傳播，T