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1、章末總結(jié)第十二章 機(jī)械波 內(nèi)容索引 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)梳理知識(shí) 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò) 題型探究重點(diǎn)難點(diǎn) 各個(gè)擊破 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 機(jī)械波機(jī)械波的形成形成：機(jī)械振動(dòng)在 中的傳播條件：波源(振源)、介質(zhì)，二者缺一不可特點(diǎn)：傳播振動(dòng)形式、傳遞能量和信息，質(zhì)點(diǎn) 隨波 遷移波與振動(dòng)的關(guān)系：有機(jī)械振動(dòng) 有機(jī)械波；有機(jī) 械波必有機(jī)械振動(dòng)分類：按機(jī)械波傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)系分為 和_介質(zhì)不不一定橫波縱波 機(jī)械波描述波的物理量波長(zhǎng)頻率f(周期T)波速v關(guān)系：v 或v_波的圖象形成：前面的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)，將 傳播出去物理意義：橫坐標(biāo)表示波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的 位置， 縱坐標(biāo)表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn) 平衡位置的位移f振動(dòng)形式平衡偏離 機(jī)械

2、波波的圖象振動(dòng)圖象與波的圖象相同點(diǎn)：縱坐標(biāo)表示位移不同點(diǎn)：橫坐標(biāo)表示的意義不同從波的圖象獲得的信息波長(zhǎng)各質(zhì)點(diǎn)的位移大小和方向各質(zhì)點(diǎn)的振幅波的傳播方向和各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向互判 機(jī)械波波的一些現(xiàn)象衍射：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象疊加原理：幾列波相遇時(shí)保持各自的振動(dòng)狀態(tài)，各質(zhì)點(diǎn)的 位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的_干涉：頻率 的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng) ， 某些區(qū)域的振動(dòng) 的現(xiàn)象多普勒效應(yīng)：是由波源與觀察者 (距離變化)產(chǎn)生 的，一切波都能發(fā)生多普勒效應(yīng), 反射和折射矢量和相同加強(qiáng)減弱相對(duì)運(yùn)動(dòng) 題型探究 從波的圖象中可以看出：(1)波長(zhǎng)；(2)振幅A；(3)該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移

3、情況；(4)如果波的傳播方向已知，可判斷各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向以及下一時(shí)刻的波形；(5)如果波的傳播速度大小已知，可利用圖象所得的相關(guān)信息進(jìn)一步求得各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期和頻率：一、對(duì)波的圖象的理解 例1(2017諸暨市高三第一學(xué)期期末)如圖1所示為一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，實(shí)線為t0時(shí)刻的波形圖，虛線為t0.2 s時(shí)刻的波形圖.已知該波的波速是v0.8 m /s，則下列說法正確的是圖1A.這列波的波長(zhǎng)為10 cmB.這列波的周期為0.15 sC.這列波可能沿x軸正方向傳播D.在t0時(shí)刻，x4 cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸 負(fù)方向 答案解析 解析由題圖可知，這列波的波長(zhǎng)為12 cm，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由“同側(cè)

4、法”知，t0時(shí)刻，x4 cm處質(zhì)點(diǎn)的速度沿y軸負(fù)方向，選項(xiàng)D正確. 波的圖象與振動(dòng)圖象相結(jié)合是機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波相結(jié)合的最重要的一類題型.解題時(shí)要明確兩個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系：一是波的圖象所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻是振動(dòng)圖象橫軸上的哪個(gè)時(shí)刻，二是振動(dòng)圖象所對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)是波的圖象上的哪個(gè)質(zhì)點(diǎn). 二、波的圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別和聯(lián)系 例2(2017溫州九校協(xié)作體高三期末聯(lián)考)一列簡(jiǎn)諧橫波，在t0.6 s時(shí)刻波的圖象如圖2甲所示，波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，則以下說法正確的是圖2 A.這列波沿x軸正方向傳播B.從t0.6 s開始，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q晚0.4 s回到平衡位置C.從t0.6 s開始，緊接著的t0.6 s時(shí)間內(nèi)，A質(zhì)點(diǎn)通

5、過的路程是10 mD.若該波在傳播過程中遇到一個(gè)尺寸為20 m的障礙物，能發(fā)生明顯的衍 射現(xiàn)象 答案解析 解析由題圖乙可得0.6 s時(shí)A質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題圖甲由“同側(cè)法”可得波沿x軸正方向傳播，選項(xiàng)A正確；0.6 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，則P比Q先回到平衡位置，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由題圖乙可得周期T1.2 s，則緊接著的0.6 s，即半周期內(nèi)A質(zhì)點(diǎn)通過的路程一定為兩個(gè)振幅，即4 m，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由題圖甲可得波長(zhǎng)20 m，由發(fā)生明顯衍射的條件可得，當(dāng)遇到尺寸為20 m的障礙物時(shí)能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)D正確. A.橫波的波長(zhǎng)是8 mB.橫波的頻率是0.2 HzC.

6、質(zhì)點(diǎn)P隨波遷移的速度大小為40 m /sD.t0.1 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)針對(duì)訓(xùn)練1圖3甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0.1 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x1 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x4 m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則圖3 答案解析 解析由波的圖象可知，橫波的波長(zhǎng)是8 m，選項(xiàng)A正確；由質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象可知，橫波的周期為0.2 s，頻率是5 Hz，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)P圍繞平衡位置振動(dòng)，不隨波遷移，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，t0.1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q正沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，說明波沿x軸負(fù)方向傳播.t0.1 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確. 波在傳播過程中，由于空間周期性、時(shí)

7、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(zhǎng)整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況相同.(2)波的時(shí)間周期性：由波的傳播特性可知，經(jīng)過整數(shù)倍個(gè)周期，波的圖象相同.(3)波的傳播方向的雙向性：若根據(jù)題中條件無法確定波的傳播方向，在解題時(shí)要注意考慮波的傳播方向可以有兩個(gè).三、波動(dòng)問題的多解性 例3如圖4所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t10時(shí)刻的波形，虛線是這列波在t20.5 s時(shí)刻的波形，這列波的周期T符合：3Tt2t14T，問：圖4(1)若波向右傳播，波速多大？答案54 m /s 答案解析 解析由波形圖知8 m，由于3Tt2t14T，因此k取3解得v54 m /s. (2)若波向左傳播，波速多大？答案58 m /s 答案解析解析波向左傳播時(shí)，傳播距離x滿足由3Tt2t14T可知k取3解得v58 m /s. (3)若波速大小為74 m /s，波速方向如何？答案向左 答案解析解析波速大小為74 m /s時(shí)，波在t時(shí)間內(nèi)傳播的距離為xvt740.5 m37 m4 所以波向左傳播.