新課標人教版本3-4選修三12.2（波的圖象）同步試題2

1、高考題中的“波的圖象”問題江蘇豐縣中學(xué) 戴儒京高中物理中“波的圖象”問題，是歷年高考的熱點。近兩年隨著高考的改革和命題的多元，“3+2”高考中的物理單科卷和“3+x”高考中的“理科綜合能力測試”卷都有有關(guān)“波的圖象”的題目。本文在對試題進行解析的基礎(chǔ)上，歸納、總結(jié)出解此類題的規(guī)律。例1選擇題，4分解析：由圖可以讀出：。但其周期和波速有多組解。如波向x正方向傳播，則，（），（）。 如波向x負方向傳播，則，（），（）。故本題應(yīng)選A、C。例2選擇題，5分解析：由題意得出：，所以。由知當時，波向右傳播到e點，又由，得，可畫出時刻的波形圖。如下圖中實線所示。再由題意可知，時，波又向右傳播了1m而到達f點

2、，所以再畫出時刻的波形，如下圖中虛線所示。然后根據(jù)上圖判斷得出：在這段時間內(nèi)：（A） 質(zhì)點c離開平衡位置的位移逐漸增大，加速度逐漸增大；（B） 質(zhì)點a離開平衡位置的位移逐漸增大，速度逐漸減??；（C） 質(zhì)點d從最高點到平衡位置，所以向下運動；（D） 質(zhì)點f到時刻波剛傳播到，故在這段時間內(nèi)，f保持靜止。所以，本題選A、C、D。例3選擇題，6分 解析：（1）由圖讀出，所以，正確。（2），所以 ，錯誤。（3）由，得，所以，正確。（4）由，錯誤。 故本題應(yīng)選D。例4選擇題，解析：由圖a讀出由圖b讀出所以由知時波又傳播了5m, 即，其波形圖與時相同，如波向右傳，得D圖；如波向左傳，得C圖；所以本題選C、D

3、。例5選擇題，6分解析：由圖甲讀出由圖乙讀出所以將圖乙之圖象延長，可得，時刻，P點運動方向向上，再看甲圖，波若向右傳，則P點運動方向向下；波若向左傳，則P點運動方向向上，故可判斷出波是向左傳播的。本題選B。例6選擇題，4分解析：首先畫出一列波形圖，如上圖實線所示。在圖中標出y=4.0并且速度方向沿y軸正方向的P點。根據(jù)得，Q點距P點， 從而找出Q點標在圖中。從圖中Q點的位置可以看出，A錯誤，B正確。然后根據(jù)得所以波在時向右傳了據(jù)此作出時的波形圖，如上圖虛線所示。從圖可以看出，此時Q點的位移速度方向沿y軸負方向，故C正確，D錯誤。所以本題選B、C。歸納以上各例，可以看出，“波的圖象”題通常考查如

4、下兩方面的能力：（1） 理解能力識圖（讀圖）。 對于物理圖象，要著重理解其物理意義。振動圖象（圖象）和波動圖象（圖象）從形式上看都是正弦（余弦）函數(shù)圖象，但其物理意義不同，振動圖象表示同一質(zhì)元在不同時刻相對平衡位置的位移，如例5乙圖，從圖中可直接讀出振幅和周期，波的圖象表示不同質(zhì)元在同一時刻的位移，如例5甲圖，從圖中可直接讀出振幅和波長。加速度最大。 讀圖除從圖象中直接讀出振幅、周期、波長外，還可直接讀出質(zhì)元位移的大小及方向。除直接讀圖外，還可間接讀圖，從圖中讀出質(zhì)點的速度、加速度、動能等的大小和方向。即質(zhì)點在平衡位置，速度和動能最大，加速度為零；質(zhì)點到最大位移處，速度和動能為零，加速度最大。

5、 在此重點說一下質(zhì)點速度方向的判斷，在教學(xué)實踐中，筆者總結(jié)出如下規(guī)律：對于圖象，沿軸正方向看，“上坡上行，下坡下行”，如例5中的圖2，=20時，P點處于“上坡”位置，故它的速度方向向上，因為在很?。幱谠恢靡陨系奈恢?。對于圖象，沿波的傳播方向看，“上坡下行，下坡上行”，如例5中的圖1，若波向右傳，P點處于上坡位置，故運動方向向下。若波向左傳，P點處于下坡位置，故運動方向向上。其道理可以這樣理解，若波向右傳，則P點左邊的點的位置便是下一時刻P點的位置，因P點左邊相鄰質(zhì)點在P點以下（軸方向），故P現(xiàn)在向下運動，例6圖方法同上。（2） 運用能力作圖 此處所謂作圖，不是作靜態(tài)的圖，即某時刻的圖，

6、而是作動態(tài)的圖，即已知某時刻的圖，作出以后的圖象。欲作動態(tài)圖像，首先要會用波的速度的兩個公式，其一為，從而根據(jù)計算時間內(nèi)波傳播的距離。其次要會用波傳播的一個規(guī)律，即時間空間對應(yīng)規(guī)律：通過的時間是周期的多少倍，波傳播的距離就是波長的多少倍。證明如下：據(jù)上述兩個波速公式有：，所以。這樣就可以根據(jù)已知波形畫出后的波形，如例4及例6。如果說已知原波形以及波速，畫后的波形還不太困難的話，那么，已知兩個波形圖求波速就更困難一些了，雖然從思維方式看二者是互逆的，但知圖求速具有多解性，其一是因為波傳播方向未知，具有兩組解，其二是因為波形的周期性，造成多解，如例1的圖1中，=0的那個波峰，可以說傳到=1處，也可以說傳到=-3處，也可以說傳到圖中