机械波专题复习

5/4/2024 1:44:12 PM1、理解简谐波的概念及波的图象的物理意义；、理解简谐波的概念及波的图象的物理意义；2、知道波的图象与振动图象的区别；、知道波的图象与振动图象的区别；3、充分认识波的多解性，并能正确处理问题。、充分认识波的多解性，并能正确处理问题。【复习目标复习目标】振动与波部分的命题热点是：振动图象、波动图象、振动与波部分的命题热点是：振动图象、波动图象、波速公式等波速公式等【考情分析预测考情分析预测】一、机械波及其图像一、机械波及其图像1、定义：、定义：机械振动在介质中传播过程，叫做机械波。机械振动在介质中传播过程，叫做机械波。2、产生条件：、产生条件：波源（机械振动）；波源（机械振动）；传播振动的介质（相邻质点间存在相互作用力）。传播振动的介质（相邻质点间存在相互作用力）。3 3、类型：、类型：横波：横波：纵波：纵波：4 4、性质：、性质：波中各质点并不随波迁移波中各质点并不随波迁移;波中各质点的起振方向及振动频率都相同。波中各质点的起振方向及振动频率都相同。波传播的是波传播的是 ；。波的传播方向和质点的振动方向波的传播方向和质点的振动方向垂直垂直波的传播方向和质点的振动方向波的传播方向和质点的振动方向共线共线只在各自平衡位置附近往复运动；只在各自平衡位置附近往复运动；振动形式振动形式能量能量信息信息二、描述机械波的物理量二、描述机械波的物理量 1 1、波长（、波长（）:波长反映了波动在空间上的周期性，两点间距相隔波长波长反映了波动在空间上的周期性，两点间距相隔波长整数倍，则两点振动情况总相同。整数倍，则两点振动情况总相同。2 2、波速（、波速（）波在同一均匀介质中匀速传播。波在同一均匀介质中匀速传播。波速决定于介质，于波源及频率无关。波速决定于介质，于波源及频率无关。振动位移振动位移总相等总相等的的相邻相邻质点间的距离。质点间的距离。也是波在一周期内传播的距离。也是波在一周期内传播的距离。机械波在固、液中传播速度大于在气体中传播速度。机械波在固、液中传播速度大于在气体中传播速度。4 4、周期（、周期（）3 3、频率（、频率（）波中各质点的振动频率都等于波源的振动频率。波中各质点的振动频率都等于波源的振动频率。波在时间上具有周期性，波在时间上具有周期性，波的频率决定于波源，与介质无关，波的频率决定于波源，与介质无关，同一波从一种介质进入另一种介质频率不变。同一波从一种介质进入另一种介质频率不变。相隔周期的整数倍，质点振动情况总相同。相隔周期的整数倍，质点振动情况总相同。三、波的图象三、波的图象1 1、意义：、意义：水平轴（水平轴（x x轴）：表示各质点的水平位移；轴）：表示各质点的水平位移；竖直轴（竖直轴（y y轴）轴）:表示各质点相对于平衡位置的位移。表示各质点相对于平衡位置的位移。形状：正弦或余弦曲线。形状：正弦或余弦曲线。可直接读波长、波幅。可直接读波长、波幅。判别各质点位移、加速度方向。判别各质点位移、加速度方向。由波的传播方向确定波中各质点振动振动方向由波的传播方向确定波中各质点振动振动方向或由中各质点振动振动方向确定波的传播方向。或由中各质点振动振动方向确定波的传播方向。方法：参考点带动法，方法：参考点带动法，选一相邻的先振动（离波源近）的点为参考点。选一相邻的先振动（离波源近）的点为参考点。2 2、图象：、图象：3 3、应用：、应用：同一时刻各个质点偏离平衡位置的位移情况。同一时刻各个质点偏离平衡位置的位移情况。方法：参考点带动法方法：参考点带动法 练习练习1、一列横波沿绳子向右传播，某时刻形成如图所示的凸凹形状，一列横波沿绳子向右传播，某时刻形成如图所示的凸凹形状，此时绳上此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点六个质点 （）A.它们的振幅相同它们的振幅相同 B.其中其中D、F速度方向相同速度方向相同C.其中其中A、C速度方向相同速度方向相同D.从此时算起，从此时算起，B比比C先回到平衡位置先回到平衡位置A D练习练习2 2、一列简谐横波沿一列简谐横波沿x x轴传播，图甲是轴传播，图甲是t t=3s=3s时的波形时的波形图，图乙是波上图，图乙是波上x x2m2m处质点的振动图线则该横波的速处质点的振动图线则该横波的速度为度为 m/sm/s，传播方向为，传播方向为 例题例题1 1.一列向右传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示一列向右传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示,波速波速为为0.6m/s0.6m/s，P P点的横坐标点的横坐标x x=0.96m=0.96m，从图示时刻开始计时，此时，从图示时刻开始计时，此时波刚好传到波刚好传到C C点。点。（1 1）此时刻质点）此时刻质点A A的运动方向和质点的运动方向和质点B B的加速度方向是怎样的？的加速度方向是怎样的？（2 2）经过多少时间）经过多少时间P P点第二次到达波峰？点第二次到达波峰？（3 3）画出）画出P P质点开始振动后的振动图象。质点开始振动后的振动图象。+y+y方向方向+y+y方向方向1.2s+0.7s1.2s+0.7st/sy/cm0.40.8c co ox/my/cmp例例 20102010福建卷福建卷 一列简谐横波在一列简谐横波在t t0 0时刻的波形如图时刻的波形如图6 613134 4中的实线所示，中的实线所示，t t0.02 s0.02 s时刻的波形如图中虚线时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期所示。若该波的周期T T大于大于0.02 s0.02 s，则该波的传播速度可能，则该波的传播速度可能是是 ()A A2 2 m/sm/s B B3 3 m/sm/s C C4 4 m/sm/s D D5 5 m/sm/sB【点拨点拨】求解时要注意波传播的双向性与周期性。求解时要注意波传播的双向性与周期性。当波向右传播时，n=0,1,2,3.当波向左传播时，n=0,1,2,3.谢谢！祝同学们学习进步！茁壮成长!祝老师们工作顺利！身体健康！1 1如图如图10101313所示为简谐波某时刻的波形图，图上所示为简谐波某时刻的波形图，图上a a点和点和b b点点表示两质点在该时刻的位置，它们的表示两质点在该时刻的位置，它们的y y坐标绝对值相同。对此坐标绝对值相同。对此两质点，下列判断正确的是（两质点，下列判断正确的是（）A.A.该时刻位移相同该时刻位移相同B.B.该时刻加速度相同该时刻加速度相同C.C.该时刻速度方向相同该时刻速度方向相同D.D.该时刻加速度方向相同该时刻加速度方向相同【能力训练能力训练】C2 2、一列简谐横波以一列简谐横波以1m1ms s的速度沿绳子由的速度沿绳子由A A向向B B传播，传播，质点质点A A、B B间的水平距离间的水平距离x x3m3m，如图甲所示若，如图甲所示若t t0 0时时 质点质点A A刚从平衡位置开始向上振动，其振动图象如图乙刚从平衡位置开始向上振动，其振动图象如图乙所示，则所示，则B B点的振动图象为下图中的点的振动图象为下图中的 ()()3 3、图、图3333所示，一列简谐横波沿所示，一列简谐横波沿x x轴正方向传播，从波传到轴正方向传播，从波传到x=5mx=5m的的M M点时开始计时，已知点时开始计时，已知P P点相继出现两个波峰的时间点相继出现两个波峰的时间间隔为间隔为0.4s0.4s，下面说法中正确的是，下面说法中正确的是 （）图33A A这列波的波长是这列波的波长是4m4mB B这列波的传播速度是这列波的传播速度是10m/s10m/sC C质点质点Q Q（x=9mx=9m）经过）经过0.5s0.5s才第一次到达波峰才第一次到达波峰D DM M点以后各质点开始振动时的方向都是向下点以后各质点开始振动时的方向都是向下ABD4 4、如图、如图3535所示所示,S,S为上下振动的波源，为上下振动的波源，振动频率为振动频率为100Hz100Hz，所产生的横波左右传播，所产生的横波左右传播，波速为波速为80m/s80m/s，已知，已知P P、Q Q两质点距两质点距波源波源S S的距离为的距离为SP=17SP=174m4m，SQ=16SQ=162m2m。当。当S S通过平衡位置向通过平衡位置向上振动时，上振动时，P P、Q Q两质点的位置是：两质点的位置是：()()A AP P在波峰，在波峰，Q Q在波谷；在波谷；B B都在波峰；都在波峰；C C都在波谷都在波谷 ；D DP P在波峰，在波峰，Q Q在波峰。在波峰。图36A5 5（20082008全国全国1 1理综）一列简谐横波沿理综）一列简谐横波沿x x轴传播，周期为轴传播，周期为T T。t t=0=0时时刻的波形如图所示。此时平衡位置位于刻的波形如图所示。此时平衡位置位于x=3mx=3m处的质点正在向上运处的质点正在向上运动，若动，若a a、b b两质点平衡位置的坐标分别为两质点平衡位置的坐标分别为x xa a=2.5m=2.5m，x xb b=5.5m=5.5m，则：，则：()()A.A.当当a a质点处在波峰时，质点处在波峰时，b b质点恰在波谷质点恰在波谷B.t=T/4B.t=T/4时，时，a a质点正在向质点正在向y y轴负方向运动轴负方向运动C.t=3T/4C.t=3T/4时，时，b b质点正在向质点正在向y y轴负方向运动轴负方向运动D.D.在某一时刻，在某一时刻，abab两质点的位移和速度可能相同两质点的位移和速度可能相同CA.A.波源是波源是M M，由波源起振开始计时，由波源起振开始计时，P P点已经振动时间点已经振动时间T TB.B.波源是波源是N N，由波源起振开始计时，由波源起振开始计时，P P点已经振动时间点已经振动时间C.C.波源是波源是N N，由波源起振开始计时，由波源起振开始计时，P P点已经振动时间点已经振动时间D.D.波源是波源是M M，由波源起振开始计时，由波源起振开始计时，P P点已经振动时间点已经振动时间6 6、一列波在介质中向某一方向传播，如图所示为此波在某一列波在介质中向某一方向传播，如图所示为此波在某一时刻的波形图，并且此时振动只发生在一时刻的波形图，并且此时振动只发生在M M、N N之间，并知此之间，并知此波的周期为波的周期为T T，Q Q质点速度方向在波形图中是向下的，下面说质点速度方向在波形图中是向下的，下面说法中正确的是（法中正确的是（）C