高三物理振动图像和波动图像
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振动图像与波动图像【核心考点提示】两种图象的比较振动图象波动图象研究对象一振动质点沿波传播方向的所有质点研究内容一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示同一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象信息(1)质点振动周期(2)质点振幅(3)某一质点在各时刻的位移(4)各时刻速度、加速度的方向(1)波长、振幅(2)任意一质点在该时刻的位移(3)任意一质点在该时刻的加速度方向(4)传播方向、振动方向的互判图象变化随着时间推移,图象延续,但已有形状不变随着时间推移,波形沿传播方向平移一完整曲线占横坐标的距离表示一个周期表示一个波长【微专题训练】例题1:如图甲所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,P是参与波动的、离原点x1=2m处的质点,Q是参与波动的、离原点x2=4m处的质点。
图乙是参与波动的某一质点的振动图像(所有参与波动的质点计时起点相同)。
由图可知()A.从t=0到t=6s,质点P通过的路程为0.6mB.从t=0到t=6s,质点Q通过的路程为1.2mC.这列波的传播速度为v=2m/sD.从t=0起,质点P比质点Q先到达波峰E.图乙可能是图甲中质点Q的振动图像[解析]由题图乙可知周期为2s,6s=3T,每个周期内质点运动的路程为4A,因此从t=0到t=6s,质点P通过的程为12A=60cm=0.6m,选项A正确;质点Q通过的路程也为0.6m,选项B错误;由题图甲可知波长为4m,这列波的波速为v=λT=2m/s,选项C正确;质点P在t=0时正沿y轴负方向运动,质点Q正沿y轴正方向运动,因此质点Q比质点P先到达波峰,选项D错误;由于质点Q在t=0时正沿y轴正方向运动,因此题图乙可能是题图甲中质点Q的振动图像,选项E正确。
例题2:图甲为一列简谐横波在t =0.05s 时刻的波形图,图乙为质点P 的振动图象,则下列说法正确的是 ( )A .简谐波速度大小为20m/sB .简谐波沿x 轴的负方向传播C .t =0.25s 时,质点Q 的加速度大于质点P 的加速度D .t =0.1s 时,质点Q 的运动方向沿y 轴正方向E .t =0.3s 时,质点Q 距平衡位置的距离大于质点P 距平衡位置的距离[解析] 由图中数据及波速公式得v =λT =20m/s ,选项A 正确;由图乙可知t =0.05s 时质点P 正沿y 轴负方向运动,可知简谐波沿x 轴正方向传播,选项B 错误;Δt =0.25s -0.05s =0.20s =T ,经过一个周期各质点回到t =0.05s 时的位置,而t =0.05s 时,质点Q 的加速度大于质点P 的加速度,可知选项C 正确;由图示位置再经0.05s 即t =0.1s 时,质点Q 正经过平衡位置沿y 轴正方向运动,选项D 正确;t =0.3s 时与图示位置时间间隔Δt =0.3s -0.05s =0.25s =114T ,此时Q 位于平衡位置,P 位于波谷,选项E 错误。
振动图像、波动图像考点精析作者:范峰来源:《中学课程辅导高考版·教师版》2011年第11期摘要:机械振动与机械波是高中物理的重点内容,也是高考的热点内容。
要透彻理解这部分知识,就必须掌握直观描述他们的振动图像和波动图像,因此在学习这部分知识时一定要注意正弦或余弦曲线这两种图像的区别和联系。
关键词:高中物理;考点,振动图像;波动图像中图分类号:G427 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2011)11-030-01机械振动与机械波是高中物理选修3-4中的重点内容,也是高考的热点内容。
要透彻理解这部分知识,就必须掌握直观描述他们的振动图像和波动图像,而由于两种图像在外形上都是正弦或余弦曲线,很容易引起混淆,因此在学习这部分知识时一定要注意这两种图像的区别和联系。
类型题一:振动图像和波动图像的区别【例1】一列沿着x轴正方向传播的横波,在t=O时刻的波形如图1甲所示.图甲中某质点的振动图像如图1乙所示。
质点N的振幅是,振动周期为,图乙表示质点 (从质点K、L、M、N中选填)的振动图像.该波的波速为/.解析:波中各质点振幅都相同,从波的图像或振动图像看出是,由图甲看出波长,图乙振动图像得到周期,则波速。
图乙反映出某质点在t=O时刻以后从平衡位置向y正方向运动,图甲中,只有L、N在平衡位置,其中L点向y正方向运动。
点评:这是一道振动图像和波动图像结合的问题,两者配合提取有用信息,如波长、周期、振幅、以及根据传播方向确定振动方向或根据振动方向确定传播方向。
类型题二:振动方向和波的传播方向的判断【例2】图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=时的波形图,波的周期T>,则()波的周期为在t=时,P点沿y轴正方向运动经过,P点经过的路程为在t=时,Q点到达波峰位置解析:从实线沿x轴负方向传播为虚线经历的时间t=<T,则传播的距离小于一个波长,从图看出波峰原来在处后来到处移动34λ,则,得T=0.8 错误。
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题44 机械波特训目标 特训内容目标1 机械波的传播和波的图像(1T —4T ) 目标2 波动图像和振动图像(5T —8T ) 目标3 波的多解问题(9T —12T ) 目标4 波的干涉(13T —16T ) 目标5 波的衍射(17T —20T ) 目标6多普勒效应(21T —24T )一、机械波的传播和波的图像1.一列简谐横波沿x 轴负方向传播,t =0时波的图像如图所示,质点P 的平衡位置在x =8m 处,该波的传播速度为40m/s 。
下列说法正确的是( )A .该列波的周期T =0.2sB .在0~1s 内质点P 通过的路程为2mC .t =0.3s 时质点P 的速度方向沿y 轴负方向D .x =4m 处质点的振动方程是()10sin 5cm y t π= 【答案】AB【详解】A .根据图像可知=8m λ则该列波的周期8s=0.2s 40T vλ==,A 正确; B .由分析有11s =5t T =则在1s 时间内质点P 通过的路程为5410cm =2m x =⨯⨯,B 正确; C .由于该波沿x 轴负方向传播,根据同侧法,0时刻,质点P 沿y 轴负方向振动,又由于10.3s =12t T =经过一个周期,质点回到初始状态,再经过半个周期,质点P 沿y 轴正方向振动,C 错误; D .根据同侧法,x =4m 处质点,在0时刻,处于平衡位置且沿y 轴正方向振动,则其振动方程为 ()2sin10sin 10cm y A t t Tππ==,D 错误。
故选AB 。
2.图1中的B 超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,遇到人体组织会产生不同程度的反射,探头接收到的超声波信号由计算机处理,从而形成B 超图像。
图2为血管探头沿x 轴正方向发送的简谐超声波图像,t =0时刻波恰好传到质点M 。
已知此超声波的频率为1×107 Hz 。
下列说法正确的是( )A .血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为1.4×103 m/sB .质点M 开始振动的方向沿y 轴正方向C .t =1.25×10-7 s 时质点M 运动到横坐标x =3.5×10-4 m 处D .0~1.25×10-7 s 内质点M 的路程为2mm 【答案】AD【详解】A .由题图2知波长λ=14×10-2 mm =1.4×10-4 m 由v =λf 得波速v =1.4×10-4 m×1×107 Hz =1.4×103 m/s 故A 正确;B .由上下坡法可得,质点M 开始振动的方向沿y 轴负方向,故B 错误;C .质点M 只会在自己的平衡位置周期性振动,不会随波迁移,故C 错误;D .质点M 振动的周期771s 110110s 1T f -=⨯==⨯由于771.251051104t T --∆⨯==⨯所以质点M 在0~1.25×10-7 s 内运动的路程为542mm 4s A =⨯=故D 正确。
专题09 振动图像与波动图像目录一.振动图像 (1)二.共振曲线 (2)三.波的图像 (2)四.振动图像和波动图像的比较 (4)五.根据两个波形图求周期、波速 (5)六.根据两个振动图求周期、波速 (6)A.1t时刻小球向上运动B.2t时刻光源的加速度向上t时刻影子的位移为5AC.2t时刻小球与影子相位差为 D.3【典例分析2】(2024上·山东青岛·高三山东省平度第一中学校考期末)如图甲,一质量为m的物体B放在水平面上,质量为2m的物体A通过一轻弹簧与其连接。
给A一竖直方向上的初速度,当A运动到最高点时,B与水平面间的作用力刚好为零。
从某时刻开始计时,A的位移随时间变化规律如图乙,已知重力加速度为g,下列说法正确的是()二.共振曲线【分析要点】系统做受迫振动时,如果驱动力的频率可以调节,把不同频率的驱动力先后作用于同—个振动系统,其受迫振动的振幅将不同,如图是共振曲线图.驱动力频率f等于系统的固有频率f0时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫做共振.【要点诠释】:驱动力频率接近物体的固有频率时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫做共振.【典例分析1】(2023上·江苏扬州·高三统考阶段练习)如图甲所示,一个竖直圆盘转动时,固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动,T形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统。
改变圆盘匀速转动的周期,其共振曲线如图乙所示、则()A.圆盘以2s的周期匀速转动时,小球稳定后振动频率约为3HzB.当圆盘转动周期为3s时,小球振动的振幅最大C.若圆盘匀速转动的周期减小,共振曲线的峰值将向右移动D.若圆盘匀速转动的周期增大,系统的振动频率变小【典例分析2】.两单摆在不同的驱动力作用下其振幅A随驱动力频率f变化的图象如图中甲、乙所示,则下列说法正确的是()A.单摆振动时的频率与固有频率有关,振幅与固有频率无关B.若两单摆放在同一地点,则甲、乙两单摆的摆长之比为4∶1C.若两单摆摆长相同放在不同的地点,则甲、乙两单摆所处两地的重力加速度之比为4∶1D.周期为2 s的单摆叫作秒摆,在地面附近,秒摆的摆长约为2 m三.波的图像【分析要点】1.图像的建立用横坐标x表示在波的传播方向上介质中各质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移,并规定横波中位移方向向某一个方向时为正值,位移方向向相反的方向时为负值.在xOy平,),用平滑的曲线面上,描出各个质点平衡位置x与对应的各质点偏离平衡位置的位移y的坐标点(x y把各点连接起来就得到了横波的波形图像(如图所示).2.图像的特点(1)横波的图像形状与波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布相似,波形中的波峰即为图像中的位移正向的最大值,波谷即为图像中位移负向的最大值,波形中通过平衡位置的质点在图像中也恰处于平衡位置.(2)波形图像是正弦或余弦曲线的波称为简谐波.简谐波是最简单的波.(3)波的图像的重复性:相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同.(4)波的传播方向的双向性:不指定波的传播方向时,图像中波可能向x轴正方向或z轴负方向传播.波动图像的意义:描述在波的传播方向上的介质中的各质点在某一时刻离开平衡位置的位移.3.由波的图像可以获得的信息知道了一列波在某时刻的波形图像,如图所示,能从这列波的图像中了解到波的传播情况主要有以下几点:(1)可以直接看出在该时刻沿传播方向上各质点的位移.图线上各点的纵坐标表示的是各质点在该时刻的位移.如图中的M点的位移是2 cm.(2)可以直接看出在波的传播过程中各质点的振幅A,即波动图线上纵坐标最大值的绝对值,即A .4 cm(3)可以判断出沿传播方向上各质点在该时刻的运动方向.如要确定图线上N点的振动方向,可以根据波的传播方向和波的形成过程,知道质点N开始振动的时刻比它左侧相邻质点M要滞后一些,所以质点M在此时刻的位移值是质点N在下一时刻的位移值,由此判断出质点N此时刻的速度方向应沿y轴正方向,即向上振动.如果这列波的传播方向改为自右向左,则质点M开始振动的时刻比它右侧相邻质点N要滞后一些,所以质点N此时刻的位移值将是质点M在晚些-方向,即向下振动.总之,利用波的传播方时刻的位移值,由此判断出质点M此时刻的速度方向应沿y向确定质点运动方向的方法是要抓住波动的成因,即先振动的质点(即相邻两点中离波源比较近的质点)总是要带动后面的质点(即相邻两点中离波源比较远的质点)运动.【典例分析1】(2024上·河南·高三校联考期末)位于坐标原点的质点P在t=0时刻从平衡位置开始振动,t=1.0s时刻振动刚好传播到x=2.2m处,如图所示,此时质点Q处平衡位置,则下列说法正确的是()A.质点P起振方向为y轴负方向B.质点Q的平衡位置坐标为x Q=0.9m【典例分析2】(2024上·山东聊城·高三统考期末)某列沿x 轴正方向传播的简谐横波,在0=t 时的波形图如图所示,P 为平衡位置在2m x =处的质点。
专题九振动图像与波动图像知识点一、振动图像与波动图像1.两种图象的比较图象类型振动图象波的图象研究对象一振动质点沿波传播方向上所有质点研究内容一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示某质点各个时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象信息(1)质点振动周期(2)质点振幅(3)各时刻质点位移(4)各时刻速度、加速度方向(1)波长、振幅(2)任意一质点在该时刻的位移(3)任意一质点在该时刻的加速度方向(4)传播方向、振动方向的互判2.“一分、一看、二找”巧解波的图象与振动图象综合类问题(1)分清振动图象与波的图象.只要看清横坐标即可,横坐标为x则为波的图象,横坐标为t则为振动图象.(2)看清横、纵坐标的单位,尤其要注意单位前的数量级.(3)找准波的图象对应的时刻.(4)找准振动图象对应的质点.类型1 振动图像和波形图,读图知波长和周期,进行定性判定和定量计算(多选)1.(2024•富平县一模)沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图像如图甲所示,平衡位置在x=4m处的质点Q的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是()A.该波沿x轴正方向传播B.该波的波长为10m C.该波的周期为1.6s D.该波的传播速度为12m/sE.t=415s时刻,x=0处的质点回到平衡位置【解答】解:A、根据质点Q的振动图像可知,t=0时刻质点Q沿y轴正方向振动,则该波沿x 轴正方向传播,故A正确;BCD、该波的波长λ=12m,周期T=1.6s,由v=λT可得该波的传播速度v=7.5m/s,故BD错误,C正确;E、波动图像的方程为y=Asin(2πλx+φ),当x=4时,y=0,代入解得φ=π3,则波动方程为y=20sin(π6x+π3)(cm),t=0时刻,x=0处的质点偏离平衡位置的位移大小为10√3cm,振动方程为y=20sin(5π4t+2π3)(cm),t=415s时刻回到平衡位置,故E正确.故选:ACE。
例谈振动图像与波动图像转换的归类作者:俞丽萍来源:《物理教学探讨》2010年第07期摘要:波动图像与振动图像的转换是我们处理有关机械波与机械振动问题的一个重要视角,本文对振动图像与波动图像的转换进行了归类。
关键词:质点;振动;波动;振动图像;波动图像;转换中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2010)7(S)-0022-3近年高考对《机械振动机械波》这一部分内容的考查往往是以选择题的形式出现的,例如2009年全国Ⅰ卷理综第20题、北京理综卷第17题、浙江理综卷第20题、福建理综卷第17题等,这些题目都要求通过对振动图像与波动图像的相互联系与转换来处理具体问题。
振动图像能表示一个质点在不同时刻位置的变化情况,而波动图像能表示各质点在某时刻的位置情况。
如果将振动图像比喻为一个质点的“录像带”,那么,波动图像就可以比喻为无数质点在某一时刻拍摄的“集体照片”。
振动图像研究的对象为一个质点,但对应不同的时刻;波动图像研究的对象为很多质点,但对应同一个时刻。
如何将时间与空间相统一,即明确“集体照片”所拍摄的时刻对应在“录像带”的哪一个时刻,是处理这类问题的关键。
下面以实例谈谈振动图像与波动图像的转换问题。
1 根据波动情况,讨论同一时刻某个质点的振动情况例1 图1甲为在一列简谐横波在某时刻的波形图,图1乙是这列波传播介质中某质点此后一段时间内的振动图像,下列说法正确的是( )A.若波沿x轴正方向传播,图乙为A质点的振动图像B.若波沿x轴正方向传播,图乙为B质点的振动图像C.若波沿x轴负方向传播,图乙为C质点的振动图像D.若波沿x轴负方向传播,图乙为D质点的振动图像解析根据波动图像,若波沿x轴正方向传播,则在波动图像拍摄时刻,B质点正通过平衡位置沿y轴正方向振动;若波沿x轴负方向传播,则在波动图像拍摄时刻,D质点正通过平衡位置沿y 轴正方向振动。
故此题选B、D选项。
点拨在此题的处理过程中,已知波动图像,根据波动图像以及波传播的方向来判断“某时刻”(拍摄波动图像的时刻)以后质点的振动情况,进而讨论质点的振动图像。
2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破专题31振动图像和波动图像专练目标专练内容目标1高考真题(1T—4T )目标2波动图像(5T—8T )目标3振动图像和波动图像相结合的问题(9T—12T )目标4通过振动和波动图像的处理多解问题(13T—16T )【典例专练】一、高考真题1.如图甲所示,一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴OO ',接入电阻R 构成回路.导体杆处于竖直向上的匀强磁场中,将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放,导体杆开始下摆。
当0R R =时,导体杆振动图像如图乙所示。
若横纵坐标皆采用图乙标度,则当02R R =时,导体杆振动图像是()A .B .C .D .2.在同一均匀介质中,分别位于坐标原点和7m x =处的两个波源O 和P ,沿y 轴振动,形成了两列相向传播的简谐横波a 和b ,某时刻a 和b 分别传播到3m x =和5m x =处,波形如图所示。
下列说法正确的是()A.a与b的频率之比为2:1B.O与P开始振动的时刻相同C.a与b相遇后会出现干涉现象D.O开始振动时沿y轴正方向运动t 时,简谐波的3.一列简谐横波沿x轴传播,平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如图所示。
当7s波动图像可能正确的是()A.B.C.D.4.均匀介质中,波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播,波面为圆。
t=0时刻,波面分布如图(a)所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷。
A处质点的振动图像如图(b)所示,z轴正方向竖直向上。
下列说法正确的是()A.该波从A点传播到B点,所需时间为4st=时,B处质点位于波峰B.6st=时,C处质点振动速度方向竖直向上C.8st=时,D处质点所受回复力方向竖直向上D.10sE.E处质点起振后,12s内经过的路程为12cm二、波动图像5.甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中传播,甲波沿x轴正方向传播,乙波沿x轴负方向传播,0=t时刻两列波恰好在坐标原点相遇,波形图如图所示。
第1页 (共4页) 第2页(共4页)高三物理基本概念检测五 振动与波动 姓名机械振动一、简谐运动: 1、基本知识点:特征:F 回 =- 实例:弹簧振子和单摆; 能量:只有 动 能和 势 能相互转化, 机械能 守恒。
2、弹簧振子振动过程中各物理量变化分析:回复力F=-kx (由弹簧的弹力 提供) 各物理量的大小:各物理量的方向:3.单摆:周期公式=T (与振幅、摆球质量 无 关) 二、表征物理量:振幅:振动物体离开平衡位置的 距离,是 量。
周期:振动物体完成 所需时间,单位是 。
频率:单位时间内 ,单位是 。
周期和频率之间的关系=T 。
三、简谐运动的图像物理意义:简谐运动图像描述了简谐运动物体 随 变化的规律。
1、看: 、2、算: 、 (振子完成一次全振动所通过的路程为 )3、判断: 任意时刻回复力和加速度的方向: ; 四、阻尼振动 受迫振动1、阻尼振动:振幅逐渐减小的振动,叫做阻尼振动。
如图1-4-1所示无阻尼振动:振幅保持不变的振动,叫做无阻尼振动,也叫等幅振动。
如图1-4-2所示2、受迫振动:物体在外界驱动力作用下所做的振动叫受迫振动。
①物体做受迫振动时,振动稳定后的频率等于 的频率; ②受迫振动的频率跟物体的固有频率没有关系。
3、共振:驱动力频率等于物体的 频率时,受迫振动的振幅最 ,这种现象叫做共振。
发生共振的条件:驱动力频率等于物体的 频率。
机械波一、机械波形成和传播:1、形成条件:有波源;有传播振动的弹性介质。
2、波动的实质:波是传递能量和信息的一种方式。
波传播的只是振动这种运动形式,介质中各个质点只在平衡位置附近往复运动,并不随波迁移。
二、波速、波长、周期和频率:经过一个周期T ,振动在介质中传播的距离等于一个波长λ,所以波速为=v 三、横波的图象(y -x 图)横坐标x 表示介质中各质点的平衡位置到原点的距离,纵坐标y 表示各质点相对平衡位置的位移。
1、由图象可直接知道:振幅A 、波长λ。
学大教育个性化教学辅导教案学科: 物理任课教师:黄启琢授课时间:年月日 ( 星期 )姓名年级性别总课时____第___课教学目标1、深刻理解振动图像意义和特征2、深刻理解波动图像意义和特征3、理解和掌握振动图像和波动图像的区别与联系难点重点理解和掌握振动图像和波动图像的区别与联系课前检查作业完成情况:优□良□中□差□建议__________________________________________简谐振动简谐横波(3)波长λ:在波动中,振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离。
注:在横波中,两个相邻波峰(波谷)之间的距离为一个波长。
结论: (1)波在一个周期内传播的距离恰好为波长。
由此:①v =λ/T =λf ;λ=vT . ②波长由波源和介质决定。
(2)质点振动nT (波传播n λ)时,波形不变。
(3)相隔波长整数倍的两质点,振动状态总相同;相隔半波长奇数倍的两质点,振动状态总相反。
3.波的图象的画法波的图象中,波的图形、波的传播方向、某一介质质点的瞬时速度方向,这三者中已知任意两者,可以判定另一个。
(口诀为“上坡下,下坡上” ;或者“右上右、左上左))4.波的传播是匀速的在一个周期内,波形匀速向前推进一个波长。
n 个周期波形向前推进n 个波长(n 可以是任意正数)。
因此在计算中既可以使用v=λf ,也可以使用v=s/t ,后者往往更方便。
5.介质质点的运动是简谐运动(是一种变加速运动)任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都是4A ,在半个周期内经过的路程都是2A ,但在四分之一个周期内经过的路程就不一定是A 了。
6.起振方向介质中每个质点开始振动的方向都和振源开始振动的方向相同。
【例1】 在均匀介质中有一个振源S ,它以50H Z 的频率上下振动,该振动以40m/s 的速度沿弹性绳向左、右两边传播。
开始时刻S 的速度方向向下,试画出在t =时刻的波形。
解析:从开始计时到t =经历了个周期,波分别向左、右传播个波长,该时刻波源S 的速度方向向上,所以波形如右图所示。
教大培养本性化教教领导教案之阳早格格创做教科:物理任课西席:黄开琢授课时间:年月日(星期)姓名年级性别总课时____第___课教教目标1、深刻明白振荡图像意思战特性2、深刻明白动摇图像意思战特性3、明白战掌握振荡图像战动摇图像的辨别取通联易面沉面明白战掌握振荡图像战动摇图像的辨别取通联课前查看做业完毕情况:劣□良□中□好□修议__________________________________________简谐振荡简谐横波y x 0 y x 0 (1)从图象上曲交读出振幅、波少、任一量面正在该时刻的振荡位移.(2)动摇目标<==>振荡目标.要领:采用对付应的半周,再由动摇目标取振荡目标“头头相对付、尾尾相对付”去推断. 如图:【例3】如图是一列沿x 轴正目标传播的板滞波正在某时刻的波形图.由图可知:那列波的振幅为5cm ,波少为4m.此时刻P 面的位移为,速度目标为沿y 轴正目标,加速度目标沿y 轴背目标; Q 面的位移为-5cm ,速度为 0 ,加速度圆背沿y 轴正目标.【例4】如图是一列波正在t 1=0时刻的波形,波的传播速度为2m/s ,若传播目标沿x 轴背背,则从t 1=0到t 2内,量面M 通过的路途为______,位移为_____.剖析:由图:波少λ=,又波速v =2m/s ,可得:周期T =0.2s ,所以量面MT .对付于简谐振荡,量面振荡1T ,通过的路途经常4AT ,通过的路途经常2A .所以,量面M 通过的路途12×4A +2A =250cm=.量面MT 时仍正在仄稳位子.所以位移为0.【例5】正在波的传播目标上,距离一定的P 取Q 面之间惟有一个波谷的四种情况,如图A 、B 、C 、D 所示.已知那四列波正在共一种介量中均背左传播,则量面P 能最先达到波谷的是( )剖析:四列波正在共一种介量中传播,则波速v 应相共.由T =λ/v 得:T D >T A =T B >T C ;再分离动摇目标战振荡目标的闭系得:C 图中的P 面最先达到波谷.(3)二个时刻的波形问题:设量面的振荡时间(波的传播时间)为t ,波传播的距离为x . 则:t =nT +△t 即有x =n λ+△x (△x=v △t ) 且量面振荡nT (波传播n λ)时,波形稳定.①根据某时刻的波形,绘另一时刻的波形.要领1:波形仄移法:当波传播距离x =n λ+△x 时,波形仄移△x 即可.5 0 x /my /cm M 4 5 y /cm Q 0 x /m P要领2:特殊量面振荡法:当波传播时间t =nT +△t 时,根据振荡目标推断相邻特殊面(峰面,谷面,仄稳面)振荡△t 后的位子从而决定波形.②根据二时刻的波形,供某些物理量(周期、波速、传播目标等)【例6】如图是一列背左传播的简谐横波正在某时刻的波形图.已知波速v =/s ,绘出该时刻7s 前及7s 后的瞬时波形图. 剖析:λ=2m ,v =/s ,T =v⑴波正在7s 内传播 的距离为x =vt ==143λ⑵量面振荡时间为143T . 要领1 波形仄移法:现有波形背左仄移43λ可得7s 后的波形; 现有波形背左仄移43λ可得7s 前的波形. 由上得到图中7s 后的瞬时波形图(细真线)战7s 前的瞬时波形图(真线).要领 2 特殊量面振荡法:根据动摇目标战振荡目标的闭系,决定二个特殊面(如仄稳面战峰面)正在3T /4前战3T /4后的位子从而决定波形.请读者试着自止分解绘出波形.【例7】一列波正在介量中背某一目标传播,如图是此波正在某一时刻的波形图,且此时振荡还只爆收正在M 、N 之间,并知此波的周期为T ,Q 量面速度目标正在波形中是背下的.则:波源是_____;P 量面的起振目标为_________;从波源起振开初计常常..........,P 面已经振荡的时间为______.剖析:由Q 面的振荡目标可知波背左传播,N 是波源.由M 面的起振目标(进取)得P 量面的起振目标进取.振荡从N 面传播到M 面需要1T ,传播到P 面需要3T /4,所以量面P 已经振荡的时间为T /4.【例8】如图是一列背左传播的简谐横波正在t =0时刻(开初计时....)的波形图,已知正在t =1s 时,B 面第三次达到波峰(正在1s 内B 面有三次达到波峰).则:①周期为________ ②波速为______;③D 面起振的目标为_________;④正在t =____s 时刻,此波传到D 面;正在t =____s 战t =___s 时D 面分别尾次达到波峰战波谷;正在t =____s 战t =___s 时D 面分别第二次达到波峰战波谷.剖析:①B 面从t =0时刻开初正在通过tT =1s 第三次达到波峰,故周期T =0.4s.0 x /m y 1 2 x /m y②由v =λ/T =10m/s.③D 面的起振目标取介量中各量面的起振目标相共.正在图示时刻,C 面恰佳开初起振,由动摇目标可知C 面起振目标背下.所以,D 面起振目标也是背下.④从图示状态开初计时:此波传到D 面需要的时间等于波从C 面传播到D 需要的时间,即:t =(45-4)/10=4.1s ; D 面尾次达到波峰的时间等于A 量面的振荡状态传到D 面需要的时间,即:t=(45-1) /10=4.4s ; D 面尾次达到波谷的时间等于B 量面的振荡状态传到D 面需要的时间,即:t =(45-3)/10=4.2s ;D 面第二次达到波峰的时间等于D 面尾次达到波峰的时间再加上一个周期,即:t =4.4 s+s= s. D 面第二次达到波谷的时间等于D 面尾次达到波峰的时间再加上一个周期,即:t =4.2s+s=s.【例9】 已知正在t 1时刻简谐横波的波形如图中真线所示;正在时刻t 2该波的波形如图中真线所示.t 2-t 1 = 0.02s.供:(1)该波大概的传播速度.(2)若已知T < t 2-t 1<2T ,且图中P 量面正在t 1时刻的瞬时速度目标进取,供大概的波速.(3)若0.01s<T <0.02s ,且从t 1时刻起,图中Q 量面比R 量面先回到仄稳位子,供大概的波速.剖析:(1)如果那列简谐横波是背左传播的,正在t 2-t 1内波形背左匀速传播了λ⎪⎭⎫ ⎝⎛+31n ,所以波速()1231t t n v -÷⎪⎭⎫ ⎝⎛+=λ=100(3n +1)m/s (n =0,1,2,…);共理可得若该波是背左传播的,大概的波速v =100(3n +2)m/s (n =0,1,2,…)(2)P 量面速度进取,证明波背左传播,T < t 2-t 1 <2T ,证明那段时间内波只大概是背左传播了5/3个波少,所以速度是唯一的:v =500m/s(3)“Q 比R 先回到仄稳位子”,证明波只可是背左传播的,而0.01s<T <0.02s ,也便是T <0.02s<2T ,所以那段时间内波只大概背左传播了4/3个波少,解也是唯一的:v =400m/s课堂 检测 听课及知识掌握情况反馈_________________________________________________________. 尝试题(乏计不超出20分钟)_____讲;结果______;教教需:加快□;脆持□;搁缓□;减少真量□ 课后 坚韧做业_____题; 坚韧复习____________________ ; 预习安插_____________________ 签名 教教组少签名:教习管制师:西席课后 赏识评介 教授最欣赏的场合: 教授念知讲的事务: 教授的修议:。