人教版高中物理选择性必修第一册精品课件 第3章 机械波 专题提升4 振动图像与波的图像的比较、机械波的多解问题.ppt

1234解析个周期后,a处质点处于波谷,c处质点处于波峰,b处质点处于平衡位置且向下运动,d处质点处于平衡位置且向上运动,所以题图乙是d处质点的振动图像,选项D正确。12342.(波的多解问题)(2023重庆巴蜀中学高二期中)一列简谐横波沿直线由A向B传播,A、B相距0.45m,A处质点的振动图像如图所示。当A处质点运动到波峰位置时,B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动,这列波的波速可能是()A.1.0m/s B.0.5m/sC.0.7m/s D.0.8m/sB123412343.(波的图像与振动图像)(多选)图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像。从该时刻起()A.经过0.35s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B.经过0.25s时,质点Q的加速度大于质点P的加速度C.经过0.15s时,波沿x轴的正方向传播了3mD.经过0.1s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向AC123412344.(波的图像、波速及周期的多解)一列简谐波在x轴上传播,如图所示。t1时刻的波形如图中实线所示,t2时刻的波形如图中虚线所示。已知Δt=t2-t1=0.1s,求:(1)若波沿x轴正方向传播,且ΔtT,这列波的传播速度是多大?(2)若波沿x轴正方向传播,但Δt无约束条件,波速是多大?(3)若传播方向及周期均无约束条件,波速是多大?(4)若波速v=340m/s,则波向哪个方向传播??1234答案(1)20m/s(2)20(4n+1)m/s(n=0,1,2,…)(3)若波沿x轴正方向传播,v=20(4n+1)m/s(n=0,1,2,…);若波沿x轴负方向传播,v=20(4n+3)m/s(n=0,1,2,…)(4)沿x轴正方向传播1234重难探究·能力素养全提升目录索引学以致用·随堂检测全达标学习目标1.能够区分和识别振动图像与波的图像。(物理观念)2.利用机械波的传播规律解决波的多解问题。(科学思维)重难探究·能力素养全提升探究点一振动图像和波的图像的比较【例1】图甲为一列简谐横波在t=0.1s时的波形,P是平衡位置为x=1m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图像,则()A.t=0.1s时,质点Q的速度方向向上B.该波沿x轴的负方向传播C.该波的传播速度为50m/sD.从t=0.1s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cmB解析由Q点的振动图像可知t=0.1s时Q点在平衡位置,下一时刻位移为负,所以质点Q的速度方向向下,结合波形图可知该波沿x轴的负方向传播,故A错误,B正确;由题图甲可知波长为λ=8m,由题图乙可知周期T=0.2s,则波速为v==40m/s,故C错误;从t=0.1s到t=0.25s的时间Δt=0.15s=T,而P点不在平衡位置,也不在波峰或波谷处,所以P点运动的路程不是3A=30cm,故D错误。方法技巧振动图像和波的图像的异同点比较项振动图像波的图像不同点物理意义表示某一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移研究对象一个振动质点沿波传播方向的所有质点研究内容一个质点位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律比较项振动图像波的图像不同点图像??图随时间变化情况随时间延伸,原有部分图形不变整个波形沿波的传播方向平移,不同时刻波形不同比喻单人舞的录像抓拍的集体舞照片相同点图像形状正弦曲线(或经过平移的正弦曲线)可获得的信息质点振动的振幅、位移、加速度的方向对点演练1.(多选)一简谐横波沿x轴传播,图甲是t=0时刻的波形,图乙是介质中质点P的振动图像,下列说法不正确的是()A.该波沿x轴负方向传播B.该波的波速为1.25m/sC.t=2s时,P的速度最大,加速度最小D.在t=0到t=10s的时间内,P沿传播方向运动2mBD解析由题图乙可知,在t=0时质点P向上运动,结合题图甲可知该波沿x轴负方向传播,故A正确,不符合题意;由题图甲知波长为λ=4m,由题图乙知周期为T=4s,则波速为=1m/s,故B错误,符合题意;因为t=2s=,所以t=2s时,P位于平衡位置,速度最大,加速度最小,故C正确,不符合题意;在简谐横波传播过程中,介质中的质点不随波向前迁移,则在t=0到t=10s的时间内,P只上下振动,不沿传播方向运动,故D错误,符合题意