2011屆物理一輪復(fù)習(xí)課件：12.5《機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 章末總結(jié)》

熱點(diǎn)講座12.振動(dòng)和波動(dòng)關(guān)系的應(yīng)用熱點(diǎn)解讀“機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波”這一章知識(shí)點(diǎn)不是很多,高考要求也比較低,但是高考每年必考,每卷一題,并且多是以基礎(chǔ)題和中檔題為主,注重學(xué)生能力的考查.高考在這一章出題最多的是:振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播波,橫波和縱波,橫波的圖象,波長、頻率和波速的關(guān)系,而且考綱對(duì)這幾個(gè)考點(diǎn)的要求也是比較高的.這幾個(gè)考點(diǎn)的內(nèi)容是歷年高考必考,其中命題率最高的知識(shí)點(diǎn)就是波的圖象、頻率、波長、振動(dòng)與波動(dòng)相結(jié)合的問題,所以下面談?wù)勥@個(gè)考點(diǎn)中的熱點(diǎn)題型.,章末總結(jié),專題講座專題一已知波的傳播方向(或質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向)判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向(或波的傳播方向)1.已知波的傳播方向判斷質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向【例1】一列波形圖如圖1所示,波沿x軸正方向傳播,則P點(diǎn)和Q點(diǎn)的振動(dòng)方向向哪？解法一,特殊點(diǎn)法：在質(zhì)點(diǎn)P靠近波源一方附近(不超過)圖象上找另一點(diǎn)P,若P在P上方,則P向上運(yùn)動(dòng),若P在P下方,則P向下運(yùn)動(dòng).(即“順著波的傳播方向,下山抬頭,上山低頭”).如圖所示,所以P點(diǎn)向上振,Q點(diǎn)向下振.,圖1,解法二,微平移法：做出經(jīng)微小時(shí)間t(t10m/s,故B錯(cuò)誤;t=0時(shí)刻,1.4m處質(zhì)點(diǎn)加速度為零;各質(zhì)點(diǎn)僅在平衡位置附近上下振動(dòng),并不隨波遷移.答案A,2.一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播,相距10.5m的a、b兩處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖7中a、b所示,則()A.該波的振幅可能是20cmB.該波的波長可能是8.4mC.該波的波速可能是10.5m/sD.該波由a傳播到b可能歷時(shí)7s,圖7,解析由圖知振幅A=10cm；=10.5,則不論n取任何非負(fù)整數(shù)都不可能得到8.4m,B不對(duì);由圖可以看出T=4s,v=,顯然波速不可能是10.5m/s.由圖象分析可知,經(jīng)歷時(shí)間可能為t=T.所以可能為7s.答案D,3.一列簡諧橫波沿x軸傳播,周期為T.t=0時(shí)刻的波形如圖8所示.此時(shí)平衡位置位于x=3m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng),若a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的坐標(biāo)分別為xa=2.5m,xb=5.5m,則()A.當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)處在波峰時(shí),b質(zhì)點(diǎn)恰在波谷B.t=T/4時(shí),a質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C.t=3T/4時(shí),b質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D.在某一時(shí)刻,a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移和速度可能相同,圖8,解析a、b兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置間的距離為x=xb-xa=5.5m-2.5m=3m,從波的圖象可知：=4m,所以x=.若x=且n=0,1,2,3時(shí)兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)反相,故A項(xiàng)錯(cuò).由x=3m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的速度方向可判斷出波速方向?yàn)?x方向,可判斷質(zhì)點(diǎn)a、b的速度方向分別為+y、-y方向,可知B錯(cuò),C對(duì).若x=n且n=1,2,3時(shí)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)同相,故D錯(cuò).答案C,4.一列簡諧橫波在x軸上傳播,某時(shí)刻的波形如圖9所示,a、b、c為三個(gè)質(zhì)元,a正向上運(yùn)動(dòng).由此可知()A.該波沿x軸正方向傳播B.c正向上運(yùn)動(dòng)C.該時(shí)刻以后,b比c先到達(dá)平衡位置D.該時(shí)刻以后,b比c先到達(dá)平衡位置最遠(yuǎn)處,圖9,解析這是一個(gè)對(duì)機(jī)械波的基本概念的考查,由質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可判定波的傳播方向,由于a點(diǎn)此時(shí)刻向上振動(dòng),則a點(diǎn)所在的坡為下坡,所以A對(duì)；由波的傳播方向可判定,b點(diǎn)此時(shí)向上振動(dòng),而c點(diǎn)此時(shí)正向下振動(dòng),所以C對(duì).答案AC,閱卷現(xiàn)場閱卷手記本章基本知識(shí)考點(diǎn)包括機(jī)械振動(dòng)、回復(fù)力、振幅、周期、頻率、簡諧運(yùn)動(dòng)、受迫振動(dòng)、共振、機(jī)械波、波長、波速、橫波、縱波、波的干涉和衍射等基本概念,以及單擺振動(dòng)的周期規(guī)律、簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象、簡諧運(yùn)動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律、波的圖象、波長和頻率與波速之間的關(guān)系等規(guī)律.涉及到的基本方法有：利用圖象法對(duì)物體做簡諧運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及振動(dòng)在介媒中的傳播過程進(jìn)行描述與研究；對(duì)物理過程進(jìn)行理想化處理形成物理模型的方法等.,本章中的常見的錯(cuò)誤主要有：對(duì)于諸如機(jī)械振動(dòng)、簡諧運(yùn)動(dòng)、受迫振動(dòng)、共振、阻尼振動(dòng)、等幅振動(dòng)等眾多的有關(guān)振動(dòng)的概念不能深刻的理解,從而造成混淆；不能從本質(zhì)上把握振動(dòng)圖象和波的圖象的區(qū)別和聯(lián)系,或者忽略了圖象中坐標(biāo)軸所表示的物理意義造成將兩個(gè)圖象相混淆;對(duì)波的形成過程理解不夠深刻,導(dǎo)致對(duì)于波在傳播過程中時(shí)間和空間的周期性不能真正的理解和把握；對(duì)干涉和衍射現(xiàn)象不能準(zhǔn)確地把握相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容,抓不住現(xiàn)象的主要特征、產(chǎn)生的條件混淆不清.,易錯(cuò)點(diǎn)實(shí)例分析34.因不明確機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波之間的聯(lián)系和區(qū)別而出錯(cuò)【試題回放】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,圖2甲是波傳播到x=5m的M點(diǎn)時(shí)的波形圖,圖乙是質(zhì)點(diǎn)N(x=3m)從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象,Q是位于x=10m處的質(zhì)點(diǎn),則:(1)Q點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí),振動(dòng)方向如何？(2)經(jīng)過多長時(shí)間,Q點(diǎn)第一次到達(dá)波峰？,圖2,【錯(cuò)解分析】導(dǎo)致產(chǎn)生錯(cuò)解的主要原因有:不清楚波的實(shí)質(zhì),不清楚由于“帶動(dòng)作用”介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的起振方向都與波源起振方向相同;忽略波形會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化,直接將圖甲所示給出的波形延伸,畫出如圖所示的波形圖,得出從圖甲時(shí)刻到Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間為5T/4=5s的錯(cuò)誤結(jié)論.,【正確答案】(1)在圖甲所示的時(shí)刻,處于波前的質(zhì)點(diǎn)M振動(dòng)方向向下,故Q點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí),振動(dòng)方向也向下.(2)由圖甲可以看出波長=4m,由圖乙可以看出周期T=4s,所以波速v=1m/s.由圖甲還可以看出,最前面的波峰距Q點(diǎn)的距離x=8m,故最前面的波峰傳播到Q點(diǎn)也就是Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間為t=s=8s.,機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波,單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械振動(dòng)和整列機(jī)械波的傳播規(guī)律既關(guān)系密切又有質(zhì)