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【人教版】物理选修(3-4):第12章《机械波》章末复习总结ppt课件


第十二章 机械波 章末复习总结 专题1 振动图象与波动图象 一、波形图与振动图象的互画 由质点的振动图象,附加一定条件便可画出它所在介质中 参与波动的质点在某时刻的波形图。若给出波形图,附加一定 条件便可画任一质点的振动图象。 1.由波的图象画振动图象 给出波的图象,附加波的传播方向便可粗略画出任一质点 的振动图象(周期T未知)。如果能再给出波速便可准确画出任一 质点的振动图象。 2.由振动图象画波的图象 给出振动图象和波的传播方向,便可画任一时刻的波形 图;或是给出两个质点的振动图象,加上两质点平衡位置间的 距离和波源方位,便可画出多种情况下的波形图。 二、振动图象与波动图象的综合问题 分析这类题目的关键是搞清振动图象和波动图象的区别和 联系,以及波在传播过程中各物理量变化的规律和特点。 1.质点的运动速度不等于波速,质点的速度时刻变化,当 质点在平衡位置时速度最大,在最大位移处时速度最小,而波 在某一介质中传播时波速是一定的。 2.波在时间t内传播的距离s=vt,但是在这段时间内质点 走过的路程却不是s=vt,只能根据质点的振动情况判断:若t等 于半周期的整数倍,则质点走过的路程为2A的整数倍,若t= T ,则质点走过的路程可能等于A,也可能小于A,也可能大于 4 A,取决于质点的初始状态(其中A为振幅)。 [典例指津] 一列简谐横波某时刻的图象如图甲所示,从该 时刻开始计时,A 质点的振动图象如图乙所示,则( ) A.波沿 x 轴正向传播 B.波速是 25 m/s C.经过 Δt=0.4 s,质点 A 通过的路程是 4 m D.质点 P 比质点 Q 先回到平衡位置 [答案] BC [点拨] 由 A 质点的振动图象知 A 质点在 t=0 时刻在平衡 位置且向上振动,则波必定沿 x 轴负方向传播,A 错误。由图甲 知 λ=20 m,由图乙知 T=8×10 -1 λ s,所以波速 v=T=25 m/s, T B 正确。0.4 s= ,所以质点 A 通过的路程为 2A=4 m,C 正确。 2 由于波向 x 轴负方向传播,P 点振动方向向下,回到平衡位置的 T T 时间大于 ,而 Q 点回到平衡位置的时间为 ,所以 D 错误。 4 4 [解题反思] (1)波动图象和振动图象非常相似,但物理意义 截然不同。解答问题时首先加以区别。 (2)振动图象和波动图象可以通过振幅、周期和波长的关系 联系起来。 [变式训练] P、Q 是一列简谐横波中的两质点,其平衡位 置相距 1.5 m,它们的振动图象如图中的实线和虚线所示,若 P 比 Q 离波源近,试画出最大波速情况下 t=0 时刻的波形。 解析:由振动图象知周期 T=4 s。 由题图可得出 P、Q 两点振动的时间间隔为 3 Δt=(n+ )T,n=0,1,2,3… 4 3 两点平衡位置的间距 Δx=(n+ )λ,n=0,1,2,3… 4 欲画最大波速情况下的波形,由 v=λ/T 知,波长需最长。 4 当 n=0 时,波长最大,此时 λm= Δx=2 m,故 t=0 时的波形 3 如图所示。 答案:如解析图所示。 专题2 关于机械波的多解问题 波的传播和介质各质点的振动之间有着密切的内在联系。 在 求解这类问题时, 如果质点振动或波的传播方向不确定或波的传 播时间或距离不确定等,就容易出现多解的现象;如果同学们在 解题中又不能透彻全面地分析题意,合理地使用已知条件,就会 造成解答不完整,或是用特解代替通解的现象。 1.方向性不确定出现多解

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