第二章

章末總結(jié)內(nèi)容索引知識(shí)網(wǎng)絡(luò)題型探究知識(shí)網(wǎng)絡(luò)描述波的物理量形成：機(jī)械振動(dòng)在

中的傳播條件：波源(振源)、介質(zhì)，二者缺一不可特點(diǎn)：傳播振動(dòng)形式、傳遞能量和信息，質(zhì)點(diǎn)

隨波遷移波與振動(dòng)的關(guān)系：有機(jī)械振動(dòng)

有機(jī)械波；有機(jī)械波必有機(jī)

械振動(dòng)分類：按機(jī)械波傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)系分為_(kāi)___和____波長(zhǎng)λ頻率f(周期T)波速v關(guān)系：v＝

或v＝__機(jī)械波機(jī)械波的形成介質(zhì)不不一定橫波縱波λf機(jī)械波波的圖象形成：前面的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)，將

傳播出去物理意義：橫坐標(biāo)表示波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的

位置，縱

坐標(biāo)表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)

平衡位置的位移

相同點(diǎn)：縱坐標(biāo)表示位移

不同點(diǎn)：橫坐標(biāo)表示的意義不同

波長(zhǎng)

各質(zhì)點(diǎn)的位移大小和方向

各質(zhì)點(diǎn)的振幅

確定波的傳播方向或各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向振動(dòng)圖象與波的圖象從波的圖象獲得的信息振動(dòng)形式平衡偏離機(jī)械波波的一些現(xiàn)象反射和折射疊加原理：幾列波相遇時(shí)保持各自的振動(dòng)狀態(tài)，各質(zhì)點(diǎn)的位移

等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的_______干涉：頻率

的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)

，某

些區(qū)域的振動(dòng)

的現(xiàn)象衍射：波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象多普勒效應(yīng)：是由波源與觀察者

(距離變化)產(chǎn)生的，

一切波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)矢量和相同加強(qiáng)減弱相對(duì)運(yùn)動(dòng)題型探究一、對(duì)波的圖像的理解從波的圖像中可以看出：(1)波長(zhǎng)λ；(2)振幅A；(3)該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移情況；(4)如果波的傳播方向已知，可判斷各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向以及下一時(shí)刻的波形；(5)如果波的傳播速度大小已知，可利用圖像所得的相關(guān)信息進(jìn)一步求得各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期和頻率：例1一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為10m/s，在t＝0時(shí)刻的波形圖線如圖1所示，此時(shí)x＝1.0m處的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則A.此波一定沿x軸正方向傳播B.x＝1.0m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的

周期為0.20sC.t＝0時(shí)刻x＝1.5m處的質(zhì)點(diǎn)具有

最大速度D.再經(jīng)1.0s，x＝1.5m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為10m圖1解析答案√解析此時(shí)x＝1.0m處的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，知該波向x軸負(fù)方向傳播.故A錯(cuò)誤；在波的傳播方向上，各點(diǎn)的周期是相等的，由題圖知波長(zhǎng)是2.0m，則：T＝

s＝0.20s.故B正確；t＝0時(shí)刻x＝1.5m處的質(zhì)點(diǎn)處在負(fù)方向的最大位移處，所以速度是0.故C錯(cuò)誤；再經(jīng)1.0s，經(jīng)歷了n＝

＝5個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)的路程等于4個(gè)振幅，x＝1.5m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為s＝5×4A＝20×0.02m＝0.4m.故D錯(cuò)誤.針對(duì)訓(xùn)練1一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t＝0時(shí)的波形如圖2所示，質(zhì)點(diǎn)a與質(zhì)點(diǎn)b相距1m，a質(zhì)點(diǎn)正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)；t＝0.02s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)正向最大位移處，由此可知A.此波的傳播速度為25m/sB.此波沿x軸正方向傳播C.從t＝0時(shí)起，經(jīng)過(guò)0.04s，質(zhì)點(diǎn)a沿波傳播方向

遷移了1mD.t＝0.04s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b處在平衡位置，速度沿y軸負(fù)方向圖2解析答案√解析由題可知波長(zhǎng)λ＝2m，周期T＝0.08s，則v＝

＝25m/s，A對(duì)；由a點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)知此波沿x軸負(fù)方向傳播，B錯(cuò)；質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，C錯(cuò)；t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)b向下運(yùn)動(dòng)，從t＝0到t＝0.04s經(jīng)過(guò)了半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)b回到平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò).二、波的圖像與振動(dòng)圖像的區(qū)別和聯(lián)系波的圖像與振動(dòng)圖像相結(jié)合是機(jī)械波與機(jī)械振動(dòng)相結(jié)合的最重要的一類題型.解題時(shí)要明確兩個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系：一是波的圖像所對(duì)應(yīng)的時(shí)刻是振動(dòng)圖像橫軸上的哪個(gè)時(shí)刻，二是振動(dòng)圖像所對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)是波的圖像上哪個(gè)質(zhì)點(diǎn).例2

(多選)圖3甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像，則下列說(shuō)法正確的是A.該波的周期是0.10sB.該波的傳播速度為40m/sC.該波沿x軸的負(fù)方向傳播D.從t＝0.10s到t＝0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通

過(guò)的路程為30cm解析答案圖3√√解析由題圖乙知該波的周期是0.20s，故A錯(cuò)誤；由題圖甲知波長(zhǎng)λ＝8m，則波速為：v＝

m/s＝40m/s，故B正確；t＝0.10s時(shí)，由題圖乙知質(zhì)點(diǎn)Q正向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)波形平移法可知該波沿x軸負(fù)方向傳播，故C正確；該波沿x軸負(fù)方向傳播，此時(shí)P點(diǎn)正向上運(yùn)動(dòng).從t＝0.10s到t＝0.25s經(jīng)過(guò)的時(shí)間為Δt＝0.15s＝

T，由于t＝0.10s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P不在平衡位置或波峰、波谷處，所以質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程不是3A＝30cm，故D錯(cuò)誤.針對(duì)訓(xùn)練2

(多選)如圖4甲所示為一列橫波在t＝0時(shí)的波動(dòng)圖像，圖乙為該波中x＝2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像.下列說(shuō)法正確的是A.波速為4m/sB.波沿x軸負(fù)方向傳播C.再過(guò)0.5s，質(zhì)點(diǎn)P的動(dòng)能最大D.再過(guò)2.5s，質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的路程為1.8cm解析答案圖4√√解析由題圖知λ＝4m，T＝1s，根據(jù)v＝

＝4m/s可知A正確；根據(jù)“上下坡法”，質(zhì)點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，且處于下坡，所以該波是沿x軸正方向傳播的，B錯(cuò)誤；再過(guò)0.5s，質(zhì)點(diǎn)P又回到平衡位置，所以動(dòng)能最大，C正確；再過(guò)2.5s，質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)的路程s＝

×0.8cm＝2cm，D錯(cuò)誤.波在傳播過(guò)程中，由于空間周期性、時(shí)間周期性和傳播方向的雙向性而引起多解，解決這類問(wèn)題要注意下列情況：(1)波的空間周期性：在波的傳播方向上，相距為波長(zhǎng)整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況相同.(2)波的時(shí)間周期性：由波的傳播特性可知，經(jīng)過(guò)整數(shù)倍個(gè)周期，波的圖像相同.(3)波的傳播方向的雙向性：若根據(jù)題中條件無(wú)法確定波的傳播方向，在解題時(shí)要注意考慮波的傳播方向可以有兩個(gè)方向.三、波動(dòng)問(wèn)題的多解性例3如圖5所示，實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖，虛線是0.2s后的波形圖.圖5(1)若波向左傳播，求它的可能周期和最大周期；解析答案(2)若波向右傳播，求它的可能傳播速度；解析答案答案

5(4n＋1)m/s(n＝0,1,2…)(3)若波速是45m/s，求波的傳播方向.解析答案答案

向右

解析

波速是45m/s，設(shè)波向右傳播，由上問(wèn)求得的向右傳播的波速公式得：45m/s＝5(4n＋1)m/s，解得n＝2.故假設(shè)成立，因此波向右傳播.針對(duì)訓(xùn)練3

(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，a、b為x軸上的兩質(zhì)點(diǎn)，平衡位置分別為x＝0，x＝xb(xb>0).a點(diǎn)的