2018年河北省邢台市高中物理 第十二章 机械波章末总结学案（无答案）新人教版选修3-4.docVIP

第十二章 机械波章末总结  一、对波的图象的理解 从波的图象中可以看出： 1．波长λ； 2．振幅A； 3．该时刻各质点偏离平衡位置的位移情况； 4．如果波的传播方向已知，可判断各质点该时刻的振动方向以及下一时刻的波形； 5．如果波的传播速度大小已知，可利用图象所得的相关信息进一步求得各质点振动的周期和频率：T＝，f＝. 例1 某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图象如图1所示．在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为45 m和55 m．测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0 s．由此可知： 图1 (1)波长λ＝________ m； (2)当B点离开平衡位置的位移为＋6 cm时，A点离开平衡位置的位移是________ cm. 二、波的图象与振动图象的区别和联系 面对波的图象和振动图象问题时可按如下步骤来分析： 1．先看两轴：由两轴确定图象种类． 2．读取直接信息：从振动图象上可直接读取周期和振幅；从波的图象上可直接读取波长和振幅． 3．读取间接信息：利用振动图象可确定某一质点在某一时刻的振动方向；利用波的图象可进行波传播方向与某一质点振动方向的互判． 4．利用波速关系式：波长、波速、周期、频率间一定满足v＝＝λf. 例2 图2甲为一列简谐横波在t＝0.1 s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1 m处的质点，Q是平衡位置为x＝4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则( ) 图2 A．横波的波长是8 m B．横波的频率是0.2 Hz C．质点P随波迁移的速度大小为40 m/s D．t＝0.1 s时质点P正沿y轴正方向运动 三、波动问题的多解性 波在传播过程中，由于空间周期性、时间周期性和传播方向的双向性而引起多解，解决这类问题要注意下列情况： 1．波的空间周期性：在波的传播方向上，相距为波长整数倍的质点的振动情况相同． 2．波的时间周期性：由波的传播特性可知，经过整数倍个周期，波的图象相同． 3．波的传播方向的双向性：若根据题中条件无法确定波的传播方向，在解题时要注意考虑波的传播方向可以有两个方向． 例3 一列简谐横波t1时刻的波形如图3中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt＝t2－t1＝0.5 s．问： 图3 (1)这列波的传播速度是多少？ (2)若波向左传播，且3TΔt4T，波速是多大？ (3)若波速等于68 m/s，则波向哪个方向传播？ 四、波的干涉和衍射 振动情况完全相同的两波源产生的波叠加时，某点到两波源的波程差为Δx，当Δx＝2k·(k＝0，1,2，…)时为 振动加强点，当Δx＝(2k＋1)(k＝0,1,2，…)时为振动减弱点．若步调相反，则上述结论相反． 例4 如图4所示为两列相干水波的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为5 cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别为1 m/s和1 m，则图示时刻C、D点是振动________(填“加强”或“减弱”)点，A、B两质点的竖直高度差为________ cm. 图4 1.(波的干涉和衍射)下列物理现象中：(1)在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高． 这些物理现象分别属于波的( ) A．反射、衍射、干涉、多普勒效应 B．折射、衍射、多普勒效应、干涉 C．反射、折射、干涉、多普勒效应 D．衍射、折射、干涉、多普勒效应 2．(波的图象)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图5所示，介质中质点P、Q分别位于x＝2 m，x＝4 m处．从t＝0时刻开始计时，当t＝15 s时质点Q刚好第4次到达波峰． 图5 (1)求波速； (2)写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)． 3．(波动问题的多解性)在如图6所示的图象中，实线是一列简谐横波在某一时刻的波形图，虚线是经过t＝0.2 s后的波形图．求这列波的波速． 图6 - 1 -