高三物理一轮复习-波动问题
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高中物理波动问题的解题技巧波动是高中物理中一个重要的概念,涉及到许多与波的传播、干涉、衍射等相关的问题。
在解题过程中,我们可以运用一些技巧来更好地理解和解决这些问题。
首先,我们来看一道经典的波动问题:一个频率为50Hz的声源发出的声波在空气中传播,速度为340m/s。
求波长和波速。
解题思路:1. 首先,我们需要明确题目中给出的信息,即频率和波速。
频率是指单位时间内波的震动次数,用Hz表示;波速是波在介质中传播的速度,用m/s表示。
2. 其次,我们需要知道波速与频率和波长之间的关系。
波速(v)等于频率(f)乘以波长(λ),即v = f * λ。
3. 根据上述关系式,我们可以得到波长的计算公式:λ = v / f。
4. 将题目中给出的频率和波速代入计算公式,即可得到波长的数值。
通过这个例题,我们可以看出解决波动问题的关键是理解和运用波速、频率和波长之间的关系。
在解题过程中,我们需要根据题目给出的已知信息,灵活运用这些关系式,从而得出所需的答案。
除了基本的波动问题,还有一些涉及到波的干涉和衍射的问题。
下面我们来看一个干涉问题的例题:两个频率相同的声源发出的声波在空气中传播,它们的相位差为π/2,求干涉结果的声强。
解题思路:1. 首先,我们需要了解干涉是指两个或多个波相遇时产生的相互作用。
相位差是指两个波的相位之差,用弧度表示。
2. 在这个问题中,我们需要求解干涉结果的声强。
声强是指单位面积上通过的声能,用W/m²表示。
3. 根据干涉的原理,当相位差为π/2时,两个波的叠加结果是最大的,即干涉结果的声强最大。
4. 因此,我们可以得出结论:干涉结果的声强是两个声源单独发出的声强之和。
通过这个例题,我们可以看出在解决波的干涉问题时,我们需要理解相位差对干涉结果的影响,并运用这一原理来解题。
此外,我们还可以进一步探讨相位差为其他值时的干涉结果,从而举一反三,拓展解题思路。
除了干涉问题,衍射问题也是波动问题中的重要内容。
解答高中物理波动选择题的技巧与方法波动是高中物理中的重要内容之一,而波动的选择题也是高考物理试题中常见的题型。
为了帮助同学们更好地应对这类题目,本文将介绍一些解答高中物理波动选择题的技巧与方法。
首先,我们来看一道常见的波动选择题:【例题】下列关于波浪的叙述中,正确的是:A.波浪传播的是物质B.波浪的传播方向垂直于波动方向C.波浪的传输速度与波长无关D.波浪的传播速度与媒介无关对于这个题目,正确答案是B。
我们可以通过以下方法来解答这类题目。
首先,我们要理解波浪的传播方式。
波浪是一种能量的传播方式,而不是物质本身的传播。
所以选项A错误。
波浪的传播方向与波动方向垂直,我们可以通过观察水面上的波纹来理解这一点。
因此,选项B是正确的。
波浪的传输速度与波长有关,它们之间的关系由波动方程决定,所以选项C错误。
最后,波浪的传播速度与媒介的特性有关,例如波速与介质的密度和弹性有关,所以选项D也是错误的。
接下来,我们来讨论一些波浪的基本概念,以帮助你更好地理解和应对选择题。
首先是波长和频率的关系。
波长是波浪传播一个周期所经过的距离,用λ表示,它与波浪的频率f、传播速度v的关系可以用公式v=λf表示。
这是一个非常重要的关系式,可以帮助我们在解答选择题时进行计算。
其次是波浪的干涉和衍射现象。
干涉是指两个或多个波浪相遇并叠加形成新的波浪的现象,而衍射是指波浪经过一个小孔或障碍物时会发生偏折的现象。
这些现象在选择题中常常涉及到,我们需要了解它们的基本原理和特点,以便正确回答相关问题。
此外,还有一些与波浪有关的实例题,我们可以通过解答这些题目来进一步加深对波动的理解。
【例题】光的颜色是由于光波的什么性质而产生的?A.频率B.波长C.强度D.速度对于这个题目,正确答案是B。
光的颜色是由光波的波长决定的,不同波长的光具有不同的颜色。
总之,解答高中物理波动选择题需要掌握一些基本的概念和原理,并且熟练运用相关的计算公式。
在解答选择题时,我们要仔细阅读题目,理解题意,分析选项之间的关系,并运用所学的知识进行推理和判断。
高三物理波动知识点波动是物理学中非常重要的一个概念,涉及到光、声音等众多领域。
在高三物理学习中,掌握波动知识点对于备战高考至关重要。
本文将重点介绍高三物理波动知识点,帮助同学们复习和掌握相关概念。
一、波动的基本概念波动是指物质或能量以波的形式传播的现象。
波的传播可以分为机械波和电磁波两种类型。
机械波是指需要通过介质传播的波,如水波、声波等。
而电磁波则可以在真空中传播,如光波、无线电波等。
二、波的特性1. 波长(λ):波长是指波的一个周期所包含的空间距离,通常用λ表示,单位为米(m)。
2. 频率(f):频率是指单位时间内波的周期数,通常用f表示,单位为赫兹(Hz)。
3. 波速(v):波速是指波传播的速度,通常用v表示,单位为米每秒(m/s)。
根据波动方程v = f × λ,我们可以计算波的速度。
三、波动的传播波动的传播可以分为纵波和横波两种类型。
1. 纵波:纵波是指波动方向与波的传播方向相同的波。
例如声波就是一种纵波,它的波动方向和声音传播方向一致。
2. 横波:横波是指波动方向与波的传播方向垂直的波。
例如光波就是一种横波,它的波动方向垂直于光的传播方向。
四、波的干涉波的干涉是指两个或多个波相遇后产生的干涉现象。
干涉分为构造干涉和破坏干涉两种类型。
1. 构造干涉:当两个同频率、相位相同的波相遇时,它们会叠加在一起形成更大的振幅区域,这种干涉称为构造干涉。
2. 破坏干涉:当两个同频率、相位相反的波相遇时,它们会相互抵消,形成干涉消光的现象,这种干涉称为破坏干涉。
五、波的衍射波的衍射是指波在通过障碍物时发生弯曲和扩散的现象。
波的衍射现象是波动性的重要特征之一。
1. 衍射现象:波在通过有限孔径时,会发生波前的扩散现象,形成衍射图样。
2. 衍射条件:波的衍射需要满足波的波长和障碍物尺寸相当的条件。
六、波的反射和折射波的反射是指波在遇到障碍物后发生反弹的现象,而折射是指波在不同介质之间传播时改变传播方向的现象。
高中物理波动的常见题型解题思路波动是高中物理中一个重要的内容,涉及到波的传播、波的特性以及波的相互作用等方面。
在考试中,波动题目常常出现,涉及到波的传播速度、波长、频率、干涉、衍射等概念。
下面,我将以常见的波动题型为例,给出解题思路和方法。
一、波的传播速度计算题波的传播速度是指波在介质中传播的速度,通常用v表示。
在给定波长λ和频率f的情况下,可以通过公式v = λf来计算波的传播速度。
例如,题目给出了波长为2m,频率为50Hz的波,我们可以使用公式v = λf,将波长和频率代入计算,得到波的传播速度为100m/s。
二、波长和频率计算题波的波长是指波的一个完整周期所对应的距离,通常用λ表示。
波的频率是指波的一个完整周期所对应的时间,通常用f表示。
在给定波的传播速度v的情况下,可以通过公式v = λf来计算波长和频率。
例如,题目给出了波的传播速度为300m/s,频率为100Hz的波,我们可以使用公式v = λf,将传播速度和频率代入计算,得到波长为3m。
三、波的干涉题波的干涉是指两个或多个波在空间中相遇时产生的干涉现象。
常见的干涉现象有叠加干涉和衍射干涉。
在解决干涉题时,关键是确定波的相位差和干涉条件。
例如,题目给出了两个相干波的相位差为π/2,要求求解干涉条纹的间距。
我们可以利用相位差与干涉条纹间距的关系公式dλ = mλ,其中m为整数,λ为波长。
将相位差代入计算,得到干涉条纹的间距。
四、波的衍射题波的衍射是指波传播到障碍物或波通过狭缝时产生的偏折现象。
在解决衍射题时,关键是确定衍射角和衍射条件。
例如,题目给出了波的波长为500nm,通过一个狭缝发生衍射,要求求解第一级衍射角。
我们可以利用衍射角与波长和狭缝宽度的关系公式sinθ = mλ/d,其中m为整数,λ为波长,d为狭缝宽度。
将波长和狭缝宽度代入计算,得到第一级衍射角。
通过以上的例子,我们可以看出解决波动题的关键是掌握波动的基本概念和公式,并且能够将题目中给出的条件代入计算。
高中物理波动的复杂题解题方法波动是高中物理中一个重要的概念,也是一类常见的考点。
在解决波动问题时,我们需要掌握一些解题方法和技巧。
本文将以具体的题目为例,分析波动问题的解题思路和方法,并举一反三,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和解决这类问题。
一、波的传播方向问题在波动问题中,有时我们需要确定波的传播方向。
例如,一道题目如下:【题目】一束光线从空气射入玻璃,发生折射。
当光线从玻璃射入空气时,折射角变大。
这是因为光在空气和玻璃之间传播时,发生了()。
A. 吸收B. 反射C. 衍射D. 折射【解析】根据题目中的描述,光线从空气射入玻璃时发生折射,即光线的传播方向发生了改变。
根据光的传播规律,当光线从光密介质(如玻璃)射入光疏介质(如空气)时,折射角变大。
因此,答案选D. 折射。
【拓展】在解决类似问题时,我们可以根据光的传播规律,即光线从光密介质射入光疏介质时,折射角变大;光线从光疏介质射入光密介质时,折射角变小。
这一规律适用于光的折射、反射等问题,可以帮助我们快速判断波的传播方向。
二、波长与频率的关系问题波长和频率是波动问题中常见的两个概念,它们之间存在一定的关系。
例如,一道题目如下:【题目】某声波的频率为500 Hz,声速为340 m/s,求该声波的波长。
【解析】根据题目中给出的声波频率和声速,我们可以利用声速等于波长乘以频率的关系式来求解。
即v = λf,其中v为声速,λ为波长,f为频率。
将题目中给出的数值代入公式,得到340 = λ × 500。
解方程可得波长λ = 0.68 m。
【拓展】在解决类似问题时,我们需要掌握波长和频率的关系式,并灵活运用。
对于机械波,波速v等于波长λ乘以频率f;对于电磁波,波速v等于光速c,而光速c等于波长λ乘以频率f。
这一关系式在解决波动问题时非常有用。
三、波的干涉问题波的干涉是波动问题中的一个重要概念,也是考试中常见的题型。
例如,一道题目如下:【题目】两束相干光垂直入射于一均匀薄膜上,干涉条纹的颜色由膜厚和入射光的波长决定。
高中物理波动的简单题解题技巧波动是高中物理中一个重要的概念,涉及到光、声、机械等多个方面。
在考试中,波动题目常常出现,因此掌握一些解题技巧对于学生来说尤为重要。
本文将介绍几种常见的波动题目,并给出相应的解题思路和方法。
一、波长、频率和速度的关系在波动题目中,经常会涉及到波长、频率和速度之间的关系。
例如,题目中给出了波长和频率,要求求解波速。
这时候我们可以利用波速等于波长乘以频率的公式进行计算。
例如,有一道题目给出了一个声波的频率为200Hz,波长为0.5m,要求求解声波的速度。
根据波速等于波长乘以频率的公式,我们可以得到声波的速度为100m/s。
这个题目的考点是波动基本公式的应用,需要学生熟练掌握波速、波长和频率之间的关系。
二、波的反射和折射波的反射和折射是波动中的重要现象,也是考试中常见的题型。
在解题时,我们需要根据光的入射角和折射角之间的关系,利用折射定律进行计算。
例如,有一道题目给出了光线从空气射入玻璃中,入射角为30°,要求求解光线在玻璃中的折射角。
根据折射定律,我们知道入射角、折射角和两种介质的折射率之间存在着一定的关系。
通过计算,我们可以得到光线在玻璃中的折射角为19.5°。
这个题目的考点是折射定律的应用,需要学生理解和掌握光的折射规律。
三、波的干涉和衍射波的干涉和衍射是波动中的重要现象,也是考试中常见的题型。
在解题时,我们需要根据波的干涉和衍射原理进行分析和计算。
例如,有一道题目给出了两束光线在同一点上干涉,其中一束光线的波长为500nm,另一束光线的波长为600nm,要求求解两束光线的相位差。
根据波长和相位差之间的关系,我们可以计算出两束光线的相位差为π/3。
这个题目的考点是波的干涉原理的应用,需要学生理解和掌握波的干涉规律。
通过以上几个例子,我们可以看出,在解决波动题目时,我们需要掌握波动基本公式的应用、光的折射定律和波的干涉原理。
同时,我们还需要注意题目中给出的条件,合理选择解题方法,灵活运用所学知识。
高考物理波动知识点与光学题型剖析在高考物理中,波动和光学部分一直是重要的考点,这部分知识不仅需要我们理解相关的概念和原理,还需要能够熟练运用这些知识解决各种题型。
下面我们就来详细剖析一下高考物理中波动知识点与光学题型。
一、波动知识点1、机械波的产生和传播机械波的产生需要有振源和介质。
介质中的质点在各自的平衡位置附近做往复运动,随着波源的振动,质点依次被带动,形成机械波。
机械波传播的是振动的形式和能量,质点并不随波迁移。
在理解机械波的传播时,要注意波长、波速和频率的关系。
波长是相邻两个同相质点间的距离,波速由介质决定,频率由波源决定,三者的关系为:波速=波长×频率。
2、横波和纵波横波是质点的振动方向与波的传播方向垂直的波,如电磁波。
纵波是质点的振动方向与波的传播方向平行的波,如声波。
横波的特点是有波峰和波谷,纵波的特点是有疏部和密部。
在高考中,可能会通过图象来考查对横波和纵波的理解。
3、波的图象波的图象是描述某一时刻各个质点相对平衡位置的位移情况。
通过波的图象,可以直观地看出波长、振幅等信息。
要能够根据波的图象判断质点的振动方向,或者根据质点的振动方向画出波的图象。
同时,还要能够结合波的传播方向和时间,分析质点的位移、速度等变化情况。
4、波的干涉和衍射波的干涉是两列频率相同、相位差恒定的波相遇时,某些区域振动加强,某些区域振动减弱的现象。
振动加强区和振动减弱区相互间隔,且加强区和减弱区的位置是固定不变的。
波的衍射是波绕过障碍物继续传播的现象。
当障碍物或孔隙的尺寸比波长小或与波长相差不多时,衍射现象比较明显。
5、声波和超声波声波是我们日常生活中常见的机械波,它在空气中的传播速度约为340 米/秒。
超声波具有频率高、波长短、方向性好等特点,在医疗、工业检测等领域有广泛的应用。
二、光学知识点1、光的直线传播光在同种均匀介质中沿直线传播。
小孔成像、日食、月食等现象都是光沿直线传播的例证。
2、光的反射光的反射遵循反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
《波动问题》归类分析一、一个振源但要考虑到波传播具有双向性1、“振动图象和波动图象”的结合:从波形图能直接得到波长λ,从振动图象能得到周期T,由波速公式V=fλ可得到波速,进而可以推知波动情况和任何质点的振动情况。
例1、一列简谐波,某时刻的图象如图(甲)所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图象如图(乙)所示,则:A.这列波沿x 轴正方向传播 B.这列波的波速是2.5m/sC.经过△t =4s, A 质点将移动到x =5m处D.经过△t =4s,A 质点通过的路程是4cm解析:从甲图中可知:λ=20m,从乙图中可知T=8s,则V=λ/T=2.5m/s 故B正确;再从乙图中可知在t=0时A点振动方向向上,则波向左传播,故A正确;波传播的是振动的形式和能量,而质点并不随波迁移,故C错;故本题选(ABD)〖变〗还可作出从此时刻计时任一质点的振动图线(关键:抓住计时位置,按正弦规律作出)2、知道两时刻的波形研究波动情况:要充分注意到波传播的“双向性”和“时—空”上的周期性。
例2、一列横波在t1=0 和t2=0.035s时波形分别如图中a 和b所示。
下列说法正确的是:A.周期可能为0.14s,也可能为0.02s B.波速可能为(2/7)×103m/s C.若周期为1/150s,波的传播方向向右D.若周期为14/1500s ,的传播方向向右解析:若波向右传播,则Δt=t2-t1=0.035=nT+T/4 T=0.14/(4n+1) n=0、1、2……若波向左传播,则Δt=t2-t1=0.035=nT+3T/4 T=0.14/(4n+3) n=0、1、2……再利用V=λ/T可知:A、B正确若周期T=1/150s,则Δt=0.035=5T+T/4则波的传播方向向右,C正确若周期T=14/1500s,则Δt=0.035=3T+3T/4则波的传播方向向左,D错,故本题选(A、B、C)3、知道波的传播方向上两质点的位置关系,确定可能的波动情况:关键是运用波在空间上周期性把两点间的距离写成波长的表达式,即ΔX=nλ+(1/4、3/4、1/2)λ例3、一列简谐波沿直线传播,直线上有A、B两点(A在左、B在右)它们相距0.9m,它们的振动图象如图所示,则该波(1)波长λ是多少?(2)波速v是多少?(3)在AB间传播的时间t 为多少?解析:(1)若波向右传播,B总要比A滞后T/4,则AB间的距离可写成nλ+λ/4=0.9 λ=3.6/(4n+1)m( n=0、1、2……)若波向左传播,A总要比B滞后3T/4,则AB间的距离可写成nλ+3λ/4=0.9 =3.6/(4n+3)m (n=0、1、2……)(2)由V=λ/T可得:若传播方向向右 v = 9/(4n+1) m/s( n=0、1、2……),若传播方向向左:v = 9/(4n+3) m/s( n=0、1、2……)(3)若传播方向向右:t = (0.4n+0.1)s( n=0、1、2……),若传播方向向左:t = (0.4n+0.3)s ( n=0、1、2……).二、一个振源但同时向两侧传播解题关键:充分注意到两侧的波具有对称性例四、在坐标原点O处有一波源S,它沿y轴正方向开始做频率为50Hz、振幅为2cm的简谱运动,形成的波可沿x轴正、负方向传播,波速为20m/s,开始振动时S从O点沿y轴正方向运动,求:(1)当S完成第一次全振动时,画出此时刻的波形;(2)如果波传到x1=2.7m的M 点时,还要经历多少时间才能传到坐标为x2=-2.9m的N点?波传到N点时质点M在什么位置向什么方向运动?解析:根据题意:可求出波长λ=V/f=0.4m(1)S完成第一次全振动时的波形为:(2)由对称性可知:波从M点传到N/(2.9m 0)的时间t=0.01s,则传到N(-2.9m 0)的时间也为t=0.01s分析可知此时M点在平衡位置向下运动三、两个振源相向传播〖分析〗:①当两列波相遇时波发生叠加,若频率再相同就形成波的干涉,进而可以讨论振动加强的点和振动减弱的点。
高中物理波动问题解题技巧总结波动是高中物理中一个重要的内容,涉及到光、声、电磁等方面的知识。
掌握波动问题的解题技巧对于学生来说非常重要。
本文将从波的特性、波的传播和波的干涉等方面总结一些解题技巧,并通过具体题目的举例,说明其考点和解题方法。
一、波的特性1. 波长、频率和波速的关系在解题过程中,常常会给出波长、频率或波速中的两个量,要求求解第三个量。
此时,我们可以利用波速等于波长乘以频率的关系式进行计算。
例如,已知某波的波长为2m,频率为50Hz,求波速。
根据公式v=λf,我们可以得出v=2m×50Hz=100m/s。
2. 波的传播方向在解题过程中,有时会给出波的传播方向,要求判断某一点的相位差或波程差。
在这种情况下,我们需要了解波的传播方向和相位差或波程差的定义。
例如,已知某波从左向右传播,某点A与波源的相位差为π/2,求A点与波源的波程差。
根据定义可知,波程差等于相位差除以波数。
因此,波程差为(π/2)/k。
二、波的传播1. 波的反射在解题过程中,有时会给出波的入射角度和反射角度,要求求解波的传播速度或入射角度。
此时,我们可以利用入射角度等于反射角度的关系式进行计算。
例如,已知波的入射角度为30°,反射角度为60°,求波的传播速度。
由于入射角度等于反射角度,故波的传播速度为1。
2. 波的折射在解题过程中,有时会给出波的入射角度、折射角度和介质的折射率,要求求解波的传播速度或介质的折射率。
此时,我们可以利用折射率等于波的传播速度在介质中的速度与波的传播速度在真空中的速度之比进行计算。
例如,已知波在某介质中的传播速度为2×10^8m/s,折射率为1.5,求波在真空中的传播速度。
根据公式v1/v2=n2/n1,我们可以得出v2=(2×10^8m/s)/(1.5)=1.33×10^8m/s。
三、波的干涉1. 干涉条纹的间距在解题过程中,有时会给出光源的波长、干涉条纹的级数和干涉条纹的宽度,要求求解干涉条纹的间距。
高中物理波动现象题解析波动现象是高中物理中的一个重要内容,涉及到光、声、水波等多个方面。
在考试中,波动现象题目常常出现,需要学生掌握相关的知识和解题技巧。
本文将从波动现象的基本概念入手,结合具体的题目进行解析,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应对这类题目。
一、波动现象的基本概念波动是指物质或能量在空间中传播的过程。
根据传播介质的不同,波动可以分为机械波和电磁波两类。
机械波需要介质来传播,如水波、声波等;而电磁波可以在真空中传播,如光波、无线电波等。
在解题过程中,首先需要明确题目所涉及的波动类型,然后根据波动的性质和特点,选择合适的理论和公式进行计算。
下面通过具体的题目来说明。
二、题目解析1. 光的折射题目:一束光线从空气射入折射率为1.5的玻璃中,入射角为30°,求光线在玻璃中的折射角。
解析:这是一个光的折射问题。
根据折射定律,入射角、折射角和折射率之间的关系可以用公式sin i/sin r = n来表示,其中i为入射角,r为折射角,n为折射率。
根据题目中的已知条件,入射角i为30°,折射率n为1.5。
代入公式,可得sin 30°/sin r = 1.5。
解方程可得sin r = sin 30°/1.5,即sin r = 0.5。
查表可知,当sin r = 0.5时,折射角r为30°。
因此,光线在玻璃中的折射角为30°。
这道题考察了学生对光的折射定律的理解和应用能力。
解题时需要熟练掌握折射定律的公式,同时注意单位的转换和计算过程的准确性。
2. 声音的多次反射题目:一个人站在一堵高墙前,他发出一声音,经过墙壁的反射,他听到了两次回声。
已知声音的速度为340 m/s,求墙壁到人的距离。
解析:这是一个声音的多次反射问题。
根据声音的速度和时间的关系,可以用公式v = d/t来表示,其中v为声音的速度,d为距离,t为时间。
根据题目中的已知条件,声音的速度v为340 m/s,经过墙壁的反射后,人听到了两次回声,即声音需要往返两次才能被人听到。
高中物理波动机械波题详解波动是高中物理中一个重要的概念,涉及到机械波的传播和特性。
在考试中,波动题目常常是难倒学生的难题。
本文将详细解析几道典型的机械波题目,帮助学生理解波动的基本原理和解题技巧。
题目一:一根绳子上的横波传播速度为10m/s,频率为50Hz。
求波长。
解析:根据波动的基本公式v = λf,其中v为波速,λ为波长,f为频率。
已知v = 10m/s,f = 50Hz,代入公式可得λ = v/f = 10/50 = 0.2m。
因此,波长为0.2m。
这道题考察了波动的基本公式的应用,需要学生掌握波动的基本概念和公式,并能够根据已知条件求解未知量。
题目二:一根绳子上的纵波传播速度为20m/s,频率为100Hz。
求波长。
解析:与题目一类似,根据波动的基本公式v = λf,已知v = 20m/s,f = 100Hz,代入公式可得λ = v/f = 20/100 = 0.2m。
因此,波长为0.2m。
这道题同样考察了波动的基本公式的应用,但是与题目一不同的是,这里涉及到的是纵波的传播速度。
学生需要理解横波和纵波的区别,并能够根据已知条件求解未知量。
题目三:一根绳子上的横波传播速度为10m/s,频率为50Hz。
求波动的周期。
解析:根据波动的基本公式v = λf,已知v = 10m/s,f = 50Hz,代入公式可得λ = v/f = 10/50 = 0.2m。
因此,波长为0.2m。
波动的周期T与频率f的关系为T = 1/f,代入已知的f = 50Hz可得T = 1/50 = 0.02s。
因此,波动的周期为0.02s。
这道题目考察了波动的周期与频率的关系,学生需要理解波动的周期与频率的定义,并能够根据已知条件求解未知量。
通过以上三道题目的解析,我们可以看出,波动题目的解题思路基本相同,都是根据波动的基本公式进行计算。
关键是理解波动的基本概念和公式,并能够根据已知条件求解未知量。
在解题过程中,学生还需要注意单位的转换和计算的准确性。
解析高考物理必考的波动题波动题在高考物理中占有重要的地位,涉及到光的传播、声音的传导以及波动现象的特性等内容。
掌握了波动题的解题方法和技巧,对于高考物理的备考和应试都有着至关重要的作用。
本文将详细解析几类高考物理必考的波动题,帮助同学们更好地应对高考。
一、光的传播和光的特性在高考物理中,光的传播和光的特性是重要的考点。
其中,常见的光的传播问题可以通过光的直线传播和光的折射、反射等规律进行解答。
例如,当出现折射问题时,可以根据折射定律(即斯涅尔定律)进行计算。
此外,还需要掌握光的干涉、衍射和偏振光等特性的解题方法。
例如,对于干涉问题,可以应用叠加原理,通过计算相位差和相干条件来解答问题。
二、声音的传导和声音的特性声音的传导和声音的特性也是高考物理中必考的内容。
在声音的传导问题中,可以通过波传播的速度、频率和波长的关系来进行解答。
例如,在空气中声速为340m/s,当遇到固体介质时,声速会有所改变,可以应用声速和频率的计算公式来解题。
此外,还需要掌握声音的共振、衍射和声强等特性的解题方法。
例如,在共振问题中,可以根据共振频率和共振条件来解答问题。
三、波动现象的特性除了光和声音的特性外,波动现象本身也是高考物理中的必考内容。
这包括了波长、周期、频率等概念的理解和计算,以及波速和波前的性质等方面。
在解答波动现象的特性问题时,可以根据波的传播速度和波的频率来计算波长和周期。
同时,还需要掌握波的叠加、衍射和干涉等特性的解题方法。
例如,在波的叠加问题中,可以利用叠加原理和波前的重叠程度来解答问题。
综上所述,波动题在高考物理中具有重要的地位。
通过掌握光的传播和光的特性、声音的传导和声音的特性,以及波动现象的特性等内容,可以更好地应对高考物理中的波动题。
在备考过程中,同学们需要通过多做题、归纳总结和查漏补缺等方式,不断巩固和提升自己的解题能力,以应对高考物理中的波动题。
更重要的是,要理解物理概念,掌握解题方法,同时培养逻辑思维和分析问题的能力,才能在高考中取得优异成绩。
高中物理波动分析题解析波动是高中物理中的一个重要概念,也是学生容易遇到困惑的一个知识点。
在解析波动分析题时,我们需要理解波动的基本概念和性质,并掌握一些解题技巧。
本文将通过具体的题目举例,分析解题思路和考点,并给出一些解题技巧,旨在帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应对波动分析题。
1. 题目:一束光通过一个狭缝后,形成一条宽度为2mm的光条。
当光条通过一个透镜后,成为宽度为5mm的光条。
透镜的放大率是多少?解析:这是一个关于光的波动性质的题目,考察了光的衍射和透镜的成像原理。
首先,我们需要理解光的衍射现象,即光通过一个狭缝后会发生衍射,形成一条宽度较大的光条。
然后,我们需要了解透镜的成像原理,即透镜能够使光线聚焦或发散,从而改变光的宽度。
解题思路:根据题目所给的信息,我们可以设狭缝的宽度为a,透镜的放大率为b。
根据光的衍射原理,光通过狭缝后的宽度与狭缝的宽度成正比关系,即2mm/a = 5mm/b。
解方程得到b/a = 5/2,即透镜的放大率为2.5。
解题技巧:在解决这类题目时,我们需要熟练掌握光的波动性质和透镜的成像原理。
同时,要注意根据题目所给的信息进行变量的设定,并利用已知条件进行方程的建立和求解。
掌握这些解题技巧可以帮助我们更好地理解和解决波动分析题。
2. 题目:一个弹簧振子的周期为2s,振幅为0.1m。
求弹簧振子的频率和角频率。
解析:这是一个关于机械波的题目,考察了振动的周期、频率和角频率之间的关系。
弹簧振子是一种简谐振动,其周期和频率之间存在着特定的关系,同时与角频率也有对应关系。
解题思路:根据题目所给的信息,我们可以利用周期和频率的定义进行求解。
周期T等于振动的时间t,频率f等于振动的次数n除以时间t,即T = t,f = n/t。
由于周期是2s,所以频率为1/2Hz。
角频率ω等于2π乘以频率f,即ω = 2πf。
代入已知条件,可以求得角频率为π rad/s。
解题技巧:在解决这类题目时,我们需要熟练掌握振动的周期、频率和角频率的定义,并理解它们之间的关系。
解答高中物理波动题的技巧与方法高中物理是理科中的一门重要学科,其中波动是其中一个比较复杂的概念。
许多学生在学习波动时感到困惑,尤其是在解题时遇到一些难题。
因此,我将在本文中分享一些解答高中物理波动题的技巧和方法,希望能够帮助到学生们。
首先,理解波动的基本概念是解答波动题的关键。
波动是指能量以及信息以波的形式传播的现象。
在波动中,最常见的是机械波和电磁波。
机械波需要介质传播,如水波和声波;而电磁波可以在真空中传播,如光波和无线电波。
解答波动题的一个重要技巧是熟悉波动方程。
波动方程是描述波动传播的数学表达式,通常采用sine或cosine函数。
对于机械波而言,其一维波动方程为y(x, t) = Asin(kx - ωt + φ),其中A表示振幅,k表示波数,x表示位置,ω表示角频率,t表示时间,φ表示相位常数。
对于电磁波而言,其一维波动方程为E(x, t) =E0sin(kx - ωt),其中E0表示电场振幅。
在解答具体的波动题时,可以按照以下步骤进行:第一步,理清题意并画出示意图。
理解题目所描述的波动类型,例如是机械波还是电磁波,是横波还是纵波等。
然后根据题目给出的信息画出示意图,明确波的传播方向和振动方向。
第二步,利用题目给出的已知量,结合波动方程,求解未知量。
根据波动方程中的各个参数,将已知量代入方程中,从而求解未知量。
需要注意的是,要根据题目的具体要求确定解答中的符号正负。
第三步,检查答案是否符合物理意义。
在解答波动题时,除了计算数值外,还应该对结果进行物理上的解释。
对于机械波而言,可以分析波的幅度、波长和频率等参数是否合理;对于电磁波而言,可以分析波的速度、能量和强度等参数是否符合规律。
以下是一个具体的示例:问题:一根细绳上传播着一个频率为50Hz的横波,绳上任意一点振动的位移与时间的关系可以表示为y(x, t) = 0.1sin(2πx - 100πt)(x为绳上的位置,t为时间)。
已知绳上某点的位移为0.05m,求该点的波长和波速。
高考物理波动题目大纲2024版在高考物理中,波动这一板块一直是重点和难点。
为了帮助同学们更好地应对2024 年高考物理中的波动题目,我们精心整理了这份大纲。
一、机械波(一)机械波的产生和传播1、理解机械波产生的条件:波源和介质。
2、掌握横波和纵波的区别,能通过实例区分两种波。
3、熟悉波的传播特点,如波在传播过程中,介质中的质点只在平衡位置附近振动,并不随波迁移。
(二)波的图像1、理解波的图像表示的物理意义,能够从图像中获取波长、振幅、质点的振动方向等信息。
2、掌握根据质点的振动方向判断波的传播方向,以及根据波的传播方向判断质点的振动方向的方法。
(三)波长、频率和波速1、理解波长、频率和波速的概念及它们之间的关系。
2、能够运用公式 v =λf 进行相关计算。
(四)波的干涉和衍射1、理解波的干涉现象,知道产生稳定干涉的条件。
2、了解波的衍射现象,明确发生明显衍射的条件。
二、电磁波(一)电磁波的产生1、了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容。
2、知道电磁波的产生条件。
(二)电磁波的性质1、熟悉电磁波的特点,如电磁波在真空中的传播速度等于光速。
2、了解电磁波的波长、频率和波速的关系。
(三)电磁波的应用1、了解常见的电磁波应用,如无线电通信、雷达、卫星通信等。
三、光的波动性(一)光的干涉1、理解双缝干涉实验的原理和现象。
2、能够运用双缝干涉条纹间距公式进行相关计算。
(二)光的衍射1、了解单缝衍射、圆孔衍射等现象。
2、知道衍射现象对光的直线传播的修正。
(三)光的偏振1、理解光的偏振现象,知道光是横波。
2、了解偏振光的应用。
四、波动相关的实验(一)研究机械波的传播规律1、实验目的:观察机械波的传播特点,测量波速。
2、实验器材:细绳、振源、坐标纸等。
3、实验步骤:(1)安装实验装置;(2)启动振源,观察波的传播;(3)记录数据,分析处理。
(二)用双缝干涉测光的波长1、实验目的:测量光的波长。
2、实验器材:双缝干涉实验装置、测量头、光源等。
高中物理波动的应用题解题思路波动是高中物理课程中的一个重要内容,它广泛应用于生活和科学研究中。
在解决波动应用题时,我们需要掌握一些基本的解题思路和技巧。
本文将通过具体的题目举例,分析解题思路,并给出一些解题技巧,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应用波动知识。
题目一:一根长为L的细绳,一端固定,另一端悬挂一个质量为m的小球。
当小球作简谐振动时,细绳上的波动传播速度为v,频率为f。
求小球的振动周期T。
解题思路:首先,我们需要知道简谐振动的周期与频率之间的关系:T = 1/f。
而频率与波动传播速度之间的关系为:v = λf,其中λ为波长。
细绳上的波动传播速度v可以表示为v = √(T/μ),其中μ为细绳的线密度。
细绳上的波动传播速度v与波长λ之间的关系为:v = λf。
将以上两个关系代入,可以得到:λ = √(Tμ)。
将波长λ代入频率与波长之间的关系,可以得到:T = 1/(f√(μ))。
题目二:一束波长为λ的单色光通过一条宽度为d的狭缝,经过衍射后,观察到第一级主极大的角度为θ。
求狭缝的宽度d。
解题思路:根据衍射的基本原理,我们知道主极大的位置满足sinθ = mλ/d,其中m为主极大的级数。
我们可以通过观察第一级主极大的角度θ,以及波长λ,来求解狭缝的宽度d。
将已知条件代入公式,可以得到:d = mλ/sinθ。
题目三:一根长为L的弦上,由一点源产生的波传播到另一端的时间为t。
现将弦剪短为原来的一半,重新产生波,波传播到另一端的时间为多少?解题思路:首先,我们需要知道波传播速度与弦的线密度和张力之间的关系:v = √(T/μ)。
弦的线密度μ与长度L之间的关系为:μ = m/L,其中m为弦的质量。
弦的张力T与长度L之间的关系为:T = kL,其中k为弦的弹性系数。
将以上两个关系代入波传播速度与弦的线密度和张力之间的关系,可以得到:v = √(k/m)。
根据波传播速度与弦的线密度和张力之间的关系,可以得到:v' = √(k/2m)。
高中物理波动题分析波动是高中物理中一个重要的内容,也是学生们普遍认为较为困难的部分之一。
本文将通过具体的题目举例,分析其中的考点,并给出解题技巧和指导,帮助高中学生更好地理解和应用波动知识。
一、波动基础知识回顾在开始分析具体题目之前,我们先回顾一下波动的基础知识。
波动是指能量以波的形式传播的现象,包括机械波和电磁波两种。
机械波需要介质传播,而电磁波可以在真空中传播。
波动的特征包括波长、频率、振幅等。
二、波动题的考点及解题技巧1. 波长和频率的关系题目示例:某电磁波的频率为5×10^14 Hz,速度为3×10^8 m/s,求该电磁波的波长。
解析:根据波动的基础知识,我们知道波长和频率之间有一个简单的数学关系,即波速等于波长乘以频率。
所以,我们可以根据已知条件,使用公式v = λf,将已知量代入计算,得到波长的值。
2. 波的反射和折射题目示例:一束光从空气射入玻璃,入射角为30°,求折射角。
解析:这是一个典型的折射问题。
根据折射定律,入射角、折射角和两种介质的折射率之间有一个简单的数学关系。
在这个问题中,我们只需要将已知的入射角和折射率代入折射定律,即可求得折射角的数值。
3. 声音的强度和距离关系题目示例:一辆汽车以60 km/h的速度行驶,汽车发出的声音强度为60 dB。
求该声音在离汽车100 m处的强度。
解析:这是一个声音强度与距离之间关系的问题。
根据声音强度的定义,声音强度与距离的平方成反比。
因此,我们可以通过已知的声音强度和距离,利用反比关系求得未知的声音强度。
4. 多个波源的干涉题目示例:两个相同频率的波源,波源1和波源2的相位差为π/2,波源1到达某点的距离为2 m,波源2到达同一点的距离为3 m。
求这一点的合成波的相位差。
解析:这是一个多个波源的干涉问题。
根据波源之间的相位差和到达某点的距离,我们可以通过几何关系求得合成波的相位差。
在这个问题中,我们只需要根据已知条件计算出两个波源到达某点的相位差,然后求和即可得到合成波的相位差。
高中物理中的波动问题解析波动是物理学中的一个重要概念,广泛应用于电磁波、声波、水波等领域。
在高中物理课程中,波动问题是一个常见的考点,涉及到波的特性、波的传播、波的干涉和衍射等方面。
本文将针对高中物理中的波动问题进行解析,以帮助读者加深对波动知识的理解。
1.波动的基本概念波动是一种能量传播的形式,它通过介质中的粒子间的相互作用传递能量。
波动可以分为机械波和电磁波两种。
机械波是需要介质来传播的,如声波和水波;而电磁波则是在真空中传播的,如光波和无线电波。
2.波动的特性波动具有一些共同的特性,包括波长、振幅、频率、波速等。
波长是波形上相邻两个相位相同点之间的距离,用λ表示,单位是米;振幅是波形的最大偏离距离,用A表示,单位是米;频率是波动的重复次数,用f表示,单位是赫兹;波速是波动传播的速度,用v表示,单位是米每秒。
3.波的传播波的传播是指波动在介质中的传递过程。
对于机械波,传播需要介质中的粒子进行振动,而电磁波则通过电磁场的变化传播。
波的传播速度和介质的性质有关,例如声波在固体中传播的速度比在气体中快。
4.波的干涉和衍射波的干涉和衍射是波动特性中的重要现象。
干涉是指两个或多个波动相遇后叠加产生的干涉图样,其性质可以是增强也可以是减弱。
衍射是波通过障碍物或经过孔径传播产生弯曲的现象,使波的传播方向发生改变。
5.波动问题的应用波动问题的应用非常广泛,涉及到日常生活和科学研究多个领域。
例如,声波应用于音响、雷达和医学超声波等;光波应用于光纤通信和激光技术等;无线电波应用于无线通信和卫星导航等。
通过研究波动问题,可以更好地理解和应用这些技术。
总结:以上是对高中物理中的波动问题的解析。
波动是物理学中的一个重要概念,具有特殊的传播特性和干涉、衍射等现象。
通过研究波动问题,可以深入理解波动的基本概念以及其在日常生活和科学研究中的应用。
希望本文能够帮助读者更好地掌握波动知识,提升物理学习的效果。
第五讲 波动问题一、特别提示1、从受力和运动两个方面分析简谐运动的特点及简谐运动中能量转化。
2、灵活应用简谐运动模型——单摆、弹簧振子。
3、加深理解波是传递振动形式和波是能量传递的一种方式。
4、注意理解波的图象及波的形成过程。
5、注意横波中介质质点运动路程与波传播距离的区别。
6、波由一种介质传到另一介质中,波的频率不变,波速由介质决定与频率无关。
7、据质点运动方向能正确判断出简谐横波的传播方向。
8、应用f v λ=公式时应注意时间和空间的周期性。
9、波的干涉中,应注重理解加强和减弱的条件。
二、典型例题例1 如图5-1,在质量为M 的无底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m )(m M >>的A 、B 两物体,箱子放在水平面上,平衡后剪断A 、B 间细线,此后A 将做简谐振动,当A 运动到最高点时,木箱对地面的压力为:( )A 、MgB 、g m M )(-C 、g m M )(+D 、g m M )2(+解 剪断A 、B 间细绳后,A 与弹簧可看成一个竖直方向的弹簧振子模型,因此,在剪断瞬间A 具有向上的大小为g 的加速度,当A 运动到最高点时具有向下的大小为g 的加速度(简谐运动对称性),此时对A 来说完全失重,从整体法考虑,箱对地面的作用力为Mg ,选A 。
评析 注意应用弹簧振子模型中运动的对称性,及超重、失重知识,注重物理过程的分析,利用理想化模型使复杂的物理过程更加简单。
例2 如图5-2,有一水平轨道AB ,在B 点处与半径R=160m 的光滑弧形轨道BC 相切,一质量为M=0.99kg 的木块静止于B 处,现有一颗质量为kg m 10=的子弹以s m v /5000=的水平速度从左边射入木块且未穿出,如图所示,已知木块与该水平轨道的动摩擦因数5.0=μ,2/10s m g =,试求子弹射入木块后,木块需经多长时间停止?)996.05(cos =︒解 子弹射入木块由动量守恒定律得子弹和木块的共同速度为s m m M mv v /5)/(0=+=子弹和木块在光滑弧形轨道BC 上的运动可看作简谐运动,s gR T π=π=82,s T t π==42/1,子弹在水平轨道上作匀减速运动加速度2/5)/(s m M m f a =+=,s t 11=,s t t t )41(21π+=+=评析 注意子弹击中木块过程中有机械能损失,子弹冲上圆弧及返回过程中,为一变速圆周运动,运动时间无其它办法求解,只能利用简谐运动中的单摆模型;所以建立和应用物理模型在物理学习中是至关重要的。
课时2 机械波 波动图象一、机械波(1)有发生机械振动的波源。
(2)有传播介质,如空气、水等。
(1)传播振动形式、传递能量、传递信息。
(2)质点不随波迁移。
机械波::⎧⎪⎨⎪⎩横波振动方向与传播方向垂直。
纵波振动方向与传播方向在同一直线上。
二、描述机械波的物理量λ:在波动中振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离。
用“λ”表示。
2.频率f:在波动中,介质中各质点的振动频率都是相同的,都等于波源的振动频率。
3.波速v 、波长λ和频率f 、周期T 的关系公式:v=T λ=λf,机械波的速度大小由介质决定,与机械波的频率无关。
三、机械波的图象1.图象:在平面直角坐标系中,用横坐标表示介质中各质点的平衡位置,用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移,连接各位移矢量的末端,得出的曲线即为波的图象,简谐波的图象是正弦(或余弦)曲线。
2.物理意义:某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移。
四、波的衍射和干涉1.波的衍射定义:波可以绕过障碍物继续传播的现象。
2.发生明显衍射的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者小于波长时,才会发生明显的衍射现象。
3.波的叠加原理:几列波相遇时能保持各自的运动状态,继续传播,在它们重叠的区域里,介质的质点同时参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
(1)定义:频率相同的两列波叠加时,某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱,这种现象叫波的干涉。
(2)条件:两列波的频率相同,相位差恒定,振动方向在同一直线上。
5.干涉和衍射是波特有的现象,波同时还可以发生反射、折射。
五、多普勒效应由于波源与观察者互相靠近或者互相远离时,接收到的波的频率与波源频率不相等的现象。
考点一机械波的形成与传播1.介质依存性:机械波离不开介质。
2.能量信息性:机械波传播的是振动的形式、能量和信息。
3.传播不移性:在传播方向上,各质点只在各自平衡位置附近振动,并不随波迁移。
波动问题一、特别提示1、从受力和运动两个方面分析简谐运动的特点及简谐运动中能量转化。
2、灵活应用简谐运动模型——单摆、弹簧振子。
3、加深理解波是传递振动形式和波是能量传递的一种方式。
4、注意理解波的图象及波的形成过程。
5、注意横波中介质质点运动路程与波传播距离的区别。
6、波由一种介质传到另一介质中,波的频率不变,波速由介质决定与频率无关。
7、据质点运动方向能正确判断出简谐横波的传播方向。
8、应用f v λ=公式时应注意时间和空间的周期性。
9、波的干涉中,应注重理解加强和减弱的条件。
二、典型例题例1 如图5-1,在质量为M 的无底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m )(m M >>的A 、B 两物体,箱子放在水平面上,平衡后剪断A 、B 间细线,此后A 将做简谐振动,当A 运动到最高点时,木箱对地面的压力为:( )A 、MgB 、g m M )(-C 、g m M )(+D 、g m M )2(+解 剪断A 、B 间细绳后,A 与弹簧可看成一个竖直方向的弹簧振子模型,因此,在剪断瞬间A 具有向上的大小为g 的加速度,当A 运动到最高点时具有向下的大小为g 的加速度(简谐运动对称性),此时对A 来说完全失重,从整体法考虑,箱对地面的作用力为Mg ,选A 。
评析 注意应用弹簧振子模型中运动的对称性,及超重、失重知识,注重物理过程的分析,利用理想化模型使复杂的物理过程更加简单。
例2 如图5-2,有一水平轨道AB ,在B 点处与半径R=160m 的光滑弧形轨道BC 相切,一质量为M=0.99kg 的木块静止于B 处,现有一颗质量为kg m 10=的子弹以s m v /5000=的水平速度从左边射入木块且未穿出,如图所示,已知木块与该水平轨道的动摩擦因数5.0=μ,2/10s m g =,试求子弹射入木块后,木块需经多长时间停止?)996.05(cos =︒解 子弹射入木块由动量守恒定律得子弹和木块的共同速度为s m m M mv v /5)/(0=+=子弹和木块在光滑弧形轨道BC 上的运动可看作简谐运动,s gR T π=π=82,s T t π==42/1,子弹在水平轨道上作匀减速运动加速度2/5)/(s m M m f a =+=,s t 11=,s t t t )41(21π+=+=评析 注意子弹击中木块过程中有机械能损失,子弹冲上圆弧及返回过程中,为一变速圆周运动,运动时间无其它办法求解,只能利用简谐运动中的单摆模型;所以建立和应用物理模型在物理学习中是至关重要的。
例3 如图5-3,一列横波沿x 轴传播,波速s m v /6=。
当位于cm x 31=处的A 质点在x 轴上方的最大位移处时,位于cm x 62=处的质点恰好在平衡位置,且振动方向沿y 轴负方向,求这列波的频率f 。
解 设波沿x 轴正方向传播,当波长最长时,A 、B 之间的波形如图5-3a 示,由波的周期性,有λ+λ=∆n x 43,由f v λ=得Hz n f )34(50+=, ,2,1,0=n ;同理波沿x 轴负方向传播,当波长最长时,A 、B 之间的波形如图5-3b 示,有Hz n f )14(50+=,,2,1,0=n评析 应注意A 、B 两点间水平距离与波长的关系考虑波长的空间周期性及波传播方向的双向性。
例4 某质点在坐标原点O 处做简谐运动,其振幅是0.05m ,振动周期为0.4s ,振动在介质中沿x 轴正方向直线传播,传播速度为1m/s ,已知它在平衡位置O 向上开始振动,振动0.2s 后立即停止振动,则停止振动后经过0.2s 时间的波是图5-4中的( )解 由题意得,振动在介质中沿x 轴正向直线传播,且开始振动时方向向上,由此可知介质中各质点的起振方向均向上,由于振动周期为0.4S ,而振源振动0.2S 后立即停止振动,所以形成的是半个波长的脉冲,波形一定在x 轴上方,振源停止振动后经过0.2S ,波形沿x 轴正方向平移半个波长即0.2m ,波形不变,故选B 。
评析 此题应注意的是O 点起振时方向是向上的,振动传播至任何一点该点的起振方向均应向上,0.4S 振动向外传播一个波长。
应用简谐横波中介质质点振动方向与传播方向的关系,是解此类题的关键。
例5 振幅是2cm 的一列简谐波,以12m/s 的速度沿x 轴正方向传播,在传播方向上有A 、B 两质点,A 的平衡位置m x 41=,B 的平衡位置m x 102=。
已知A 在最大位移处时,B 正在平衡位置处向y -方向运动,试求这列波的频率的值。
解 当A 在正向最大位移处时,AB 间距离最少为λ43,考虑波动空间的周期性,应有AB=),2,1,0)(43( =λ+λn n ,即有λ+λ43n =6,根据f v λ=知:),2,1,0()43(2/ =+=λ=n Hz n v f ;同理,当A 在正向最大位移处时,AB 间距离最少为λ41,考虑波动空间的周期性,应有AB=),2,1,0)(41( =λ+λn n ,即有λ+λ41n =6,根据f v λ=知:),2,1,0()41(2/ =+=λ=n Hz n v f ;因此这列波的频率值为Hz n v f )43(2/+=λ=或),2,1,0()41(2/ =+=λ=n Hz n v f 评析 应注意A 、B 两点水平距离与波长的关系考虑波长的空间周期性,另应注意A 点是在正向还是在负向最大位移处。
例6 如图5-5,表示两列同频率相干水波在t=0时刻的叠加情况,图中实线表示波谷,已知两列波的振幅均为2cm (且在图示范围内振幅不变)。
波速为2m/s ,波长为0.4m ,E 点是BD 连线和AC 连线的交点,下列说法正确的是( )A 、A 、C 两点是振动减弱点B 、E 点是振动加强点C 、B 、D 两点在该时刻的竖直高度差4cmD 、t=0.05s 时,E 点离平衡位置的位移大小2cm解 A 、C 两点均波峰与波谷叠加,使振动减弱,故A 正确。
E点为AC 与BD 连线的交点,它到波峰CD 及波谷BC 距离相等,因两列波传播速率相等,故将同一时刻在E 点叠加,故E 点振动减弱,B 错;B 、D 两点均为加强点其振幅均为4cm ,故此时两点的高度差8cm ,C 错。
波的周期T=0.2s ,t=0.05s=T/4,t=0时,E 点处于平衡位置,经T/4周期,其位移大小为4cm ,故D 错。
应选A 。
评析 此题重点考查波的干涉中加强与减弱的条件,即波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇是加强,波峰与波谷相遇是减弱,应切实抓住这一点。
第八讲 作图一、特别提示解答物理问题通常有解析、论述、作图和列表等基本方法。
作图是最重要的数学工具之一,也是考查的能力范围。
在解答作图题时,要特别注意:(1)仔细审题,按要求作图。
例如,在平面镜成像作图时,为快速准确作图,通常采用对称性作图,一般不直接根据光的反射定律作图;(2)具体作图时,每一步骤都要有依据。
例如,物体运动时速度、合外力和轨迹三者间必须满足一定的位置关系,而不能随意乱画;(3)在读图时要善于发现图中的隐含条件。
例如,物理图象的纵、横截距、斜率和面积以及曲线间平行、相交、重合的关系,有时几个不同的物理图象从不同侧面描述同一物理过程时更要理解它们之间的联系和区别;(4)作图时还要注意规范性要求,不要随意。
例如,是实线还是虚线,是否应标明箭头方向,还是用斜线表示特殊的区域;并注意特殊符号(如电学元件)的正确运用;(5)用作图法处理实验数据时,要理解所谓“拟合曲线”的意义,如何筛选、描线直接影响结果的准确性,同时也是能力具体体现之一。
二、典型例题题1 一辆汽车在恒定的功率牵引下,在平直公路上由静止出发,经4min 的时间行驶1.8km ,则在4min 末汽车的速度( )A 、等于7.5m/sB 、大于7.5m/sC 、等于15m/sD 、15m/s解析 汽车在恒定功率下由静止启动是加速度越来越小的变加速运动,很难通过运动方程求瞬时速度,一般的方法是由动能定理求出动能、再求速度但这必须要知道牵引力、阻力所做的功。
而现在这些条件都未知,但在恒定功率下,其4min 内的平均速度s m ts v /5.7==,由于加速度变小,所以末速度v v t >,同时由于位移关系v v t 2<,其t v -图象如图,为一上凸的曲线。
打斜线部分“面积”相等,即位移为m km 6045.78.1⨯⨯=,如果s m v t /5.7=,则位移km s 8.1<;而s m v t /15=则位移km s 8.1<,故s m v s m t /15/5.7<<,正确选项是BD 。
题2 电路如图8-2,○A 、○V1、○V 2分别为理想的电流表和电压表,R 1、R 2分别为定值电阻和可变电阻,电池E 内阻不计,A 、R 1不变时,○V1读数与○A 读数之比等于R 1 B 、R 2不变时,○V1读数与○A 读数之比等于R 1 C 、R 2改变一定量时,○V2读数的变化量与○A 读数变化量之比的绝对值等于R 1D 、R 2改变一定量时,○V1读数的变化量与○A 读数变化量之比的绝对值等于R 1解析:由题高,○V1、○V2分别测出R 1、R 2两端电压,○A 测出通过R 1、R 2的电流,因此: 11IR U =、22IR U = 且E U U =+21,当R 2为某一值时,R 1、R 2的伏安特性曲线如图(a )所示(如R 1>R 2),在图中,E U U =+21的关系很难表示出来,如果,将R 2的伏安特性曲线的横轴反向,即U 轴向左,如(b )图,再把a 、b 两图按E U U =+21的关系画在(2)图中,那末电流、电压关系就非常直观了。
特别是可变电阻R2改变一定量时(如增大为2R ')U U U U U U U ∆='-=∆=-'=∆111222;电流变为I ',增大I I I -'=∆,如图(C )所示,显然,满足。
IU I U I U I U R ∆∆=∆∆=∆∆==2111 故正确选项是BCD 题3 把一个“10V 、5W ”的用电器B (纯电阻)接到这一电源上,A 消耗的功率是2W ;换另一个“10V 、5W ”的用电器B (纯电阻)接到这一电源上,B 实际消耗的功率可能小于2W 吗?若有可能则条件是什么?解析:用电器A 、B 的电阻分别为Ω==502AA P U R Ω==202B B P U R 由于A B R R <,所以B 接入电路时,电压V U 10<,P B <5W ,但能否小于2W 呢?A 接入时:W R rR E P A B A 2][2=+= 则V r R P r P E A A A ]510[)(+=+= 换上B 后,由题设A B B B P R rR E P <+=2][ 则Ω>1010r 可见,条件是V r E ]510[+=;Ω>1010r 即可。