章末总结12.ppt

* 热点讲座 11 .振动和波动关系的应用 热点解读 “机械振动、机械波”这一章知识点不是很 多,高考要求也比较低,但是高考每年必考,每卷 一题,并且多是以基础题和中档题为主,注重学 生能力的考查.高考在这一章出题最多的是:振 动在介质中的传播——波,横波和纵波,横波的 图象,波长、频率和波速的关系,而且考纲对这 几个考点的要求也是比较高的.这几个考点的内 容是历年高考必考,其中命题率最高的知识点就 是波的图象、频率、波长、振动与波动相结合 的问题,所以下面谈谈这个考点中的热点题型. 章末总结 专题讲座 专题一 已知波的传播方向(或质点的振动方向) 判断质点的振动方向(或波的传播方向) 1.已知波的传播方向判断质点的振动方向 【例1】一列波形图如图1所示, 波沿x轴正方向传播,则P点和 Q点的振动方向向哪？ 解法一 特殊点法 在质点P靠近波源一方附近(不超过 )图象上找 另一点P′,若P′在P上方,则P向上运动,若P′ 在P下方,则P向下运动.(即“顺着波的传播方向, 下山抬头,上山低头”).如图所示,所以P点向上 振,Q点向下振. 图1 解法二 微平移法 做出经微小时间Δt(Δt ) 后的波形,就可知各质点经过 Δt时间到达的位置,各质点的 振动方向即可确定,如图乙所示,所以也同样能 得到P点是在向上振,Q点在向下振. 答案 见解析 2.已知质点的振动方向判断波的传播方向 【例2】一列简谐横波沿x轴传播,波速为10 m/s, t=0时刻的波形如图2甲所示,图中质点M此时正 经过平衡位置沿y轴正方向运动. (1)判断波的传播方向. (2)求质点M从t=0到t=0.5 s时刻通过的路程. (3)在图乙中画出t=0.5 s时刻的波形图. 图2 解析 (1)波的传播方向向左. (2)由题意可知,v=10 m/s,λ=4 m,A=10 cm 所以T= =0.4 s t= T 解得s= ×4×10 cm=50 cm (3)t=0.5 s时刻的波形如下图所示 答案 (1)向左 (2)50 cm (3)见解析 点评 1.波的传播方向和波上质点的振动方向可以相 互判断,常用的方法有质点带动法、微平移 法、上下坡法等. 2.每一个质点的起振方向都跟波源的起振方向 相同. 3.对于起始时刻在平衡位置或最大位移处的质 点,Δt时间内的路程为s=n·4A(n为完成全振 动的次数,n= ,A为振幅) 专题二 波动的多解问题 【例3】一列横波在x轴上传播,在x=0与x=1 cm的 两点的振动图线分别如图3中实线与虚线所示. 由此可以得出 ( ) A.波长一定是4 cm B.波的周期一定是4 s C.波的振幅一定是2 cm D.波的传播速度一定是1 cm/s 图3 解析 这一类题是已知两个质点的振动情况,找 波长、波速的多解. 解题方法是： (1)读出周期 (2)判断传播方向,如果题干没有给出,则假设向 右传播、假设向左传播 (3)找两个质点之间的距离与波长之间的关系, 画出x=0与x=1 cm的两点间最简单的波形图 此题中,若波向右传播,则两者间距满足 (n+ )λ=1 cm. 若波向左传播,则两者间距满足(n+ )λ=1 cm. 则可以求出波长的多解. (4)然后利用v= 求波速. 答案 BC 点评 以上这类问题属于波的多解问题,有传播方向不 确定性出现的多解,有两质点间位置关系不确定 性出现多解,有传播距离与波长关系不确定性出 现多解,还有间隔时间与周期关系不确定出现多 解.在处理这类问题时,要始终抓住质点周期性 及其与波的传播之间的联系,并要灵活地用周期 数来表示波的传播时间,用波长数来表示波的传 播距离,才便于分析、表达解决问题. 专题三 振动和波动的综合 【例4】在某介质中形成一列向 右传播的简谐波,t=0时刻的波 形如图4所示且刚好传到质点 B,再经过Δt1=0.6 s,质点P也 开始起振. (1)求该列波的周期T. (2)从t=0时刻起经时间Δt2质点P第一次达到波 峰,求t=Δt2时刻质点O对平衡位置的位移y0及 Δt2时间内质点O所经过的路程s0. 图4 解析 (1)波速v= m/s=10 m/s 由v= ,得T