人教版選修34 第十二章 機械波 章末總結 學案.docx

章末總結一、對波的圖象的理解從波的圖象中可以看出：(1)波長；(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，可利用圖象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1一列沿x軸傳播的簡諧橫波，波速為10 m/s，在t0時刻的波形圖線如圖1所示，此時x1.0 m處的質點正在向y軸負方向運動，則()圖1a此波一定沿x軸正方向傳播bx1.0 m處的質點做簡諧運動的周期為0.20 sct0時刻x1.5 m處的質點具有最大速度d再經(jīng)1.0 s，x1.5 m處的質點通過的路程為10 m答案b解析此時x1.0 m處的質點正在向y軸負方向運動，知該波向x軸負方向傳播故a錯誤；在波的傳播方向上，各點的周期是相等的，由題圖知波長是2.0 m，則：t s0.20 s故b正確；t0時刻x1.5 m處的質點處在負方向的最大位移處，所以速度是0.故c錯誤；再經(jīng)1.0 s，經(jīng)歷了n5個周期，質點在一個周期內的路程等于4個振幅，x1.5 m處的質點通過的路程為s54a200.02 m0.4 m故d錯誤針對訓練1圖2一列簡諧橫波沿x軸傳播，t0時的波形如圖2所示，質點a與質點b相距1 m，a質點正沿y軸正方向運動；t0.02 s時，質點a第一次到達正向最大位移處，由此可知()a此波的傳播速度為25 m/sb此波沿x軸正方向傳播c從t0時起，經(jīng)過0.04 s，質點a沿波傳播方向遷移了1 mdt0.04 s時，質點b處在平衡位置，速度沿y軸負方向答案a解析由題可知波長2 m，周期t0.08 s，則v25 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；t0時質點b向下運動，從t0到t0.04 s經(jīng)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、波的圖象與振動圖象的區(qū)別和聯(lián)系波動圖象與振動圖象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：一是波動圖象所對應的時刻是振動圖象橫軸上的哪個時刻，二是振動圖象所對應的質點是波動圖象上哪個質點例2(多選)圖3甲為一列簡諧橫波在t0.10 s時刻的波形圖，p是平衡位置為x1 m處的質點，q是平衡位置為x4 m處的質點，圖乙為質點q的振動圖象，則下列說法正確的是()圖3a該波的周期是0.10 sb該波的傳播速度為40 m/sc該波沿x軸的負方向傳播d從t0.10 s到t0.25 s，質點p通過的路程為30 cm答案bc解析由題圖乙知該波的周期是0.20 s，故a錯誤由題圖甲知波長8 m，則波速為：v m/s40 m/s，故b正確t0.10 s時，由題圖乙知質點q正向下運動，根據(jù)波形平移法可知該波沿x軸負方向傳播，故c正確該波沿x軸負方向傳播，此時p點正向上運動從t0.10 s到t0.25 s經(jīng)過的時間為t0.15 st，由于t0.10 s時刻質點p不在平衡位置或波峰、波谷處，所以質點p通過的路程不是3a30 cm，故d錯誤針對訓練2(多選)如圖4甲所示為一列橫波在t0時的波動圖象，圖乙為該波中x2 m處質點p的振動圖象下列說法正確的是()圖4a波速為4 m/sb波沿x軸負方向傳播c再過0.5 s，質點p的動能最大d再過2.5 s，質點p振動的路程為1.8 cm答案ac解析由題圖知4 m，t1 s，根據(jù)v4 m/s可知a正確；根據(jù)“上下坡法”，質點p向上運動，且處于下坡，所以該波是沿x軸正方向傳播的，b錯誤；再過0.5 s，質點p又回到平衡位置，所以動能最大，c正確；再過2.5 s，質點p振動的路程s0.8 cm2 cm，d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(shù)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(jīng)過整數(shù)倍個周期，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，在解題時要注意考慮波的傳播方向可以有兩個方向例3圖5一列簡諧橫波t1時刻的波形如圖5中實線所示，t2時刻的波形如圖中虛線所示，已知tt2t10.5 s問：(1)這列波的傳播速度是多少？(2)若波向左傳播，且3tt4t，波速是多大？(3)若波速等于68 m/s，則波向哪個方向傳播？答案(1)若波向右傳播，v右(16n4) m/s(n0,1，2)；若波向左傳播，v左(16n12) m/s(n0,1,2)(2)60 m/s(3)向右解析(1)有兩組解：若波向右傳播，傳播距離s(n)，故v右 m/s(16n4) m/s(n0,1,2)；若波向左傳播，傳播距離s(n)，故v左 m/s(16n12) m/s(n0,1,2)(2)因波向左傳播，且3tt4t，則必有3s4，故n3，v左(16n12) m/s60 m/s.(3)因波速v68 m/s，所以svt680.5 m34 m(4)，故波向右傳播針對訓練3如圖6所示實線是一列簡諧橫波在t10時刻的波形，虛線是這列波在t20.5 s時刻的波形，這列波的周期t符合：3tt2t14t，問：圖6(1)若波向右傳播，波速多大？(2)若波向左傳播，波速多大？(3)若波速大小為74 m/s，波速方向如何？答案(1)54 m/s(2)58 m/s(3)波向左傳播解析(1)由題目中波形圖知8 m，波向右傳播時，傳播距離x滿足xk(k0,1,2,3)則傳播時間滿足tktt(k0,1,2,3)由于3tt2t14t，因此k取3故t3tt，波速v，解得v54 m/s.(2)波向左傳播時，