《機械波》章末知識梳理【學(xué)習(xí)目標】1．波的形成與傳播。2．波的多解。3．波的特有現(xiàn)象。4．波動圖像與振動圖像關(guān)系。5．波長、波速與頻率的關(guān)系。6．通過波的圖像綜合，加深對波的理解能力、推理能力和空間想象能力，結(jié)合圖像解決問題?！局R網(wǎng)絡(luò)】形成：機械振動在介質(zhì)中的傳播形成：機械振動在介質(zhì)中的傳播條件：波源（振源）、介質(zhì)，二者缺一不可特點：傳播的是運動形式、能量、信息，質(zhì)點并沒隨波遷移波動與質(zhì)點振動的關(guān)系分類：按波動方向與振動方向的關(guān)系分橫波、縱波機械波的形成波長（波空間的周期性）、頻率（周期）、波速描述波的物理量形成及物理意義與振動圖像的區(qū)別從波動圖像可獲得的信息波動圖像衍射：波繞過障礙物或小孔的現(xiàn)象疊加原理干涉（干涉與衍射是波特有的現(xiàn)象）多普勒效應(yīng)：波源與觀察者相對運動產(chǎn)生的，一切波都會發(fā)生多普勒效應(yīng)反射和折射（惠更斯原理，可分析其規(guī)律）波的一些現(xiàn)象機械波【要點梳理】要點詮釋：要點一、振動圖像與波動圖像的比較振動圖像波動圖像研究對象一個振動質(zhì)點沿波傳播方向的所有質(zhì)點研究內(nèi)容一個質(zhì)點位移隨時間的變化規(guī)律某時刻所有質(zhì)點的空間分析規(guī)律圖像物理意義表示一個質(zhì)點存各時刻的位移表示某時刻各質(zhì)點的位移圖像信息（1）質(zhì)點振動周期（2）質(zhì)點振幅（3）各時刻質(zhì)點位移（4）各時刻速度、加速度方向（1）波長、振幅（2）任意一質(zhì)點此刻的位移（3）任意一質(zhì)點在該時刻加速度方向（4）傳播方向、振動方向的互判形象比喻記錄著一個人一段時間內(nèi)活動的錄像帶記錄著許多人某時刻動作表情的集體照片圖像變化隨時間推移，圖像延續(xù)，但已有形狀不變隨時間推移，圖像沿傳播方向平移一完整曲線占橫坐標距離表示一個周期表示一個波長要點二、波動圖像問題中的多解性討論波動圖像問題中的多解性涉及：（1）波的空間周期性；（2）波的時間周期性；（3）波的雙向性；（4）介質(zhì)中兩質(zhì)點間距離與波長關(guān)系未定；（5）介質(zhì)質(zhì)點振動方向未定．具體討論如下：波的空間周期性．②波的時間周期性．波的時間周期性表明，波在傳播過程中，經(jīng)過整數(shù)倍周期時，其波形圖像相同．③波的雙向性．雙向性是指波沿正、負兩方向傳播時，若正、負兩方向傳播的時間之和等于周期的整數(shù)倍，則正負兩方向傳播到任一時刻波形相同．④波的對稱性．波源的振動，要帶動它左、右相鄰介質(zhì)點的振動，波要向左右兩方向傳播．對稱性是指波在介質(zhì)中向左、向右同時傳播時，關(guān)于波源對稱的左、右兩質(zhì)點振動情況完全相同．【典型例題】 類型一、已知振動情況求波長【答案】A、C如果為半個波長，則如果為個波長。則舉一反三:【答案】A(1)該列波的周期；(2)從時刻起到點第一次達到波峰時止，點相對平衡位置的位移及其所經(jīng)過的路程各為多少？當(dāng)波向右傳播時，點的起振方向豎直向下，包括點在內(nèi)的各質(zhì)點的起振方向均為豎直向下．類型二、根據(jù)波動分析振動情況【思路點撥】之間只有一個波峰，只可能有圖示的兩種情況。分別確定波長，再利用波速、波長、頻率的關(guān)系及運動學(xué)知識求得路程?！窘馕觥坎ㄐ吻€為圖中時，有得則波速為故波從傳到B的時間所以通過的路程為同理，當(dāng)波形曲線為圖中時，則波速則通過的路程為【總結(jié)升華】機械波的多解性是本章知識考查的重點，在解決該類問題時，應(yīng)注意搞清題目出現(xiàn)多解的原因，以防漏解．一般來講．造成波動問題多解的原因有：（1）傳播方向的不確定性；（2）波動在時間上的周期性；（3）波動在空間上的周期性等等．同學(xué)們只要在學(xué)習(xí)過程中，注意歸納總結(jié)，反復(fù)練習(xí)，一定能提高自己分析問題、解決問題的能力．舉一反三:【答案】AD【答案】BA．該機械波的周期一定等于【答案】CA．若波沿軸正方向傳播，運動的速度將減小B．若波沿軸負方向傳播，將向下運動C．若比先回到平衡位置，則波沿軸正方向傳播D．若波沿軸正方向傳播，再經(jīng)過半個周期將移到現(xiàn)在的位置【答案】B【解析】選B.若波沿軸正方向傳播，則向下運動，速度增大；比遲回到平衡位置；不隨波遷移到，而是在平衡位置附近上下振動．A．波的周期為【答案】AB類型三、已知兩質(zhì)點振動圖象求波速【思路點撥】從振動圖像中提取有用信息，特別是振動圖像中時刻質(zhì)點振動位移和速度與時刻波動圖像哪一質(zhì)點振動位移和速度相同，建立兩者的聯(lián)系。【解析】由所給出的振動圖像知周期當(dāng)波沿軸負方向傳播時間距離為所以因此可得：波沿軸正方向傳播時的速度波沿軸負方向傳播時的速度【總結(jié)升華】從振動圖像中提取有用信息，特別是振動圖像中時刻質(zhì)點振動位移和速度與時刻波動圖像哪一質(zhì)點振動位移和速度相同，建立兩者的聯(lián)系是分析振動和波動問題的關(guān)鍵．舉一反三:【答案】CD【變式2】如圖所示，甲圖為某波源的振動圖象，乙圖是該波源產(chǎn)生的橫波在某時刻的波形圖，波動圖的點表示波源．問：(1)這列波的波速多大？(2)若波向右傳播，當(dāng)波動圖中質(zhì)點第一次到達平衡位置且向上運動時，質(zhì)點已經(jīng)經(jīng)過了多少路程？【解析】(1)由振動圖象可知周期由波動圖象可知波長則由波速公式可得(2)若波向右傳播在此之前點已經(jīng)振動了所以點一共振動了可得點經(jīng)過的路程為(1)若波速向右，波速多大？(2)若波速向左，波速多大？【解析】由圖象可知：λ＝8m由知波傳播距離(1)當(dāng)波向右傳播時，波傳播距離(2)當(dāng)波向左傳播時，波傳播距離因為所以波向左傳播．類型四、兩列波相遇疊加分析【思路點撥】運用波的疊加原理和波的傳播的周期性。要合位移為且位于平衡位置上方，即要求兩列波的波峰相遇，各自傳播距離的可能值．【答案】A【總結(jié)升華】根據(jù)波的傳播特征和波的疊加原理知，要合位移為且位于平衡位置上方，即要求兩列波的波峰相遇，各自傳播距離的可能值．舉一反三:（1）甲、乙兩列波的頻率各為多大？【答案】A．處質(zhì)點的位移始終為C．處質(zhì)點的振幅為D．處質(zhì)點的振幅為【答案】CD【變式3】一個波源在繩的左端發(fā)出半個波①：頻率為，振幅為；同時另一個波源在繩的右端發(fā)出半個波②：頻率為，振幅為.為兩波源的中點，由圖可知，下列說法中不正確的是（）．