高一物理机械振动和机械波PPT教学课件
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机械振动和机械波复习课件ppt
波的叠加：几列波相遇时，每列波都能够保持各自的状态继续传播而不互相干扰，只是在重叠的区域里，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
2
四、波的衍射和干涉
干涉：频率相同的两列波叠加，某些区域的振动加强， 某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象．产生稳定的干涉现象的必要条件：两列波的频率相同．
物理选修3-4 机械振动与机械波 复习课件
此处添加副标题内容
简谐运动
01
定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象是一条正弦曲线，这样的振动叫简谐运动．
02
F回=-kx
03
简谐运动的描述
描述简谐运动的物理量 位移x：由平衡位置指向质点所在位置的有向线段，是矢量。
注：位移的参考点是平衡位置 振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱．
B
波刚传播到哪个位置，则该位置质点的起振方向与振源的起振方向相同．
例4(8分)如图1－17所示，实线是某时刻的波形图象，虚线是0.2 s后的波形图．
若波向左传播，求它传播的可能距离；
若波向右传播，求它的最大周期；
若波速是35 m/s，求波的传播方向．
总结：
波速计算方法 v=λ/T=λf v=s/t
5．横波的图象
如图1－5所示为一横波的图象．纵坐标表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，横坐标表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置．它反映了在波传播的过程中，某一时刻介质中各质点的位移在空间的分布．简谐波的图象为 正弦 曲线．
思考：振动图像与波动图像的区别？
物理意义不同：振动图象表示同一质点在不同时刻的位移(类比录像)；波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位移(类比照片)。
1
2
四、波的衍射和干涉
干涉：频率相同的两列波叠加，某些区域的振动加强， 某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔的现象．产生稳定的干涉现象的必要条件：两列波的频率相同．
物理选修3-4 机械振动与机械波 复习课件
此处添加副标题内容
简谐运动
01
定义：如果质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象是一条正弦曲线，这样的振动叫简谐运动．
02
F回=-kx
03
简谐运动的描述
描述简谐运动的物理量 位移x：由平衡位置指向质点所在位置的有向线段，是矢量。
注：位移的参考点是平衡位置 振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱．
B
波刚传播到哪个位置，则该位置质点的起振方向与振源的起振方向相同．
例4(8分)如图1－17所示，实线是某时刻的波形图象，虚线是0.2 s后的波形图．
若波向左传播，求它传播的可能距离；
若波向右传播，求它的最大周期；
若波速是35 m/s，求波的传播方向．
总结：
波速计算方法 v=λ/T=λf v=s/t
5．横波的图象
如图1－5所示为一横波的图象．纵坐标表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移，横坐标表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置．它反映了在波传播的过程中，某一时刻介质中各质点的位移在空间的分布．简谐波的图象为 正弦 曲线．
思考：振动图像与波动图像的区别？
物理意义不同：振动图象表示同一质点在不同时刻的位移(类比录像)；波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位移(类比照片)。
高一物理机械振动和机械波.ppt
两个时刻的波形相同,从而使题目的解答出现多解
的可能.
(2)波传播方向的双向性:在题目未给出传播方向 正向 负向 时,要考虑到波可沿x轴 或 传播的两 种可能性.
23.03.2019
题型1
振动和波动图象的理解及应用
例1
(2011·泰安市高考适应性训练) 一列沿x轴正
方向传播的简谐波,在t=0时刻的波形如图8-1-1所示, 此时波传到了x=5 m的质点.已知x=1 m的质点P先后两 次出现波峰的最短时间间隔是0.4s.
解析
(1)波的传播方向向左.
(2)由题意可知,v =10 m/s,λ =4 m,A=10 cm 所以T= v =0.4 s
5 T t= 4
5 =4
解得s
×4A=50 cm
(3)t=0.5 s时刻的波形如下图所示
23.03.2019
答案
(1)向左
(2)50cm
(3)见解析
23.03.2019
3.对于起始时刻在平衡位置或最大位移处的质
而波动图象描述的是介质中的各个质点某一时刻各自
振动所到达的位置情况.通俗地说,振动图象相当于是
在一段时间内一个质点运动的“录像”,而波动图象 则是某一时刻一群质点振动的“照片”;③随着时间
23.03.2019
的推移,振动图象原来的形状(即过去质点不同时
刻所到达的位置)不再发生变化,而波动图象由于各质
定,会形成多解,若不会联想所有的可能性,就会出现
漏解. 预测演练3 (2009·浙江·21) 一列波长大于1 m的
横波沿着x轴正方向传播.处在x1=1 m和x2=2 m的两质 点A、B的振动图像如图8-1-6所示.由此可知（
23.03.2019
的可能.
(2)波传播方向的双向性:在题目未给出传播方向 正向 负向 时,要考虑到波可沿x轴 或 传播的两 种可能性.
23.03.2019
题型1
振动和波动图象的理解及应用
例1
(2011·泰安市高考适应性训练) 一列沿x轴正
方向传播的简谐波,在t=0时刻的波形如图8-1-1所示, 此时波传到了x=5 m的质点.已知x=1 m的质点P先后两 次出现波峰的最短时间间隔是0.4s.
解析
(1)波的传播方向向左.
(2)由题意可知,v =10 m/s,λ =4 m,A=10 cm 所以T= v =0.4 s
5 T t= 4
5 =4
解得s
×4A=50 cm
(3)t=0.5 s时刻的波形如下图所示
23.03.2019
答案
(1)向左
(2)50cm
(3)见解析
23.03.2019
3.对于起始时刻在平衡位置或最大位移处的质
而波动图象描述的是介质中的各个质点某一时刻各自
振动所到达的位置情况.通俗地说,振动图象相当于是
在一段时间内一个质点运动的“录像”,而波动图象 则是某一时刻一群质点振动的“照片”;③随着时间
23.03.2019
的推移,振动图象原来的形状(即过去质点不同时
刻所到达的位置)不再发生变化,而波动图象由于各质
定,会形成多解,若不会联想所有的可能性,就会出现
漏解. 预测演练3 (2009·浙江·21) 一列波长大于1 m的
横波沿着x轴正方向传播.处在x1=1 m和x2=2 m的两质 点A、B的振动图像如图8-1-6所示.由此可知（
23.03.2019
高中物理-机械振动和机械波ppt课件
间，这个时间就是单摆的振动周期，即 T＝Nt (N 为全振动的次数).
.
34
(5)根据单摆振动周期公式 T＝2π gl计算当地重力加速度 g＝4Tπ22l. (6)改变摆长，重做几次实验，计算出每次实验的重力加速度值，求出它们的平均值， 该平均值即为当地的重力加速度值． (7)将测得的重力加速度值与当地重力加速度值相比较，分析产生误差的可能原因．
10
5
0
1 2 3 4 5 6 t/s
-5
-10
（1）振幅A=10cm,周期T=4s,频率f=0.25Hz；
（2）任一时刻 x、F回、a 、 v的大小和方向；
（3）任意时间内振动物体的路程；
（4）任意两点间运动所用的时间。
.
14
练习： x/cm
3
O 6
12
t/s
-3
1.质点离开平衡位置的最大位移？ 2.1s末、4s末、7s末、9s末质点位置在哪里？ 3.1s末、6s末质点朝哪个方向运动？
t 1 t 2 1 2
同相：频率相同、初相相同(即相差为0） 的两个振子振动步调完全相同。
反相：频率相同、相差为π的两个振子 振动步调完全相反。
.
17
练习1：
下图是甲乙两弹簧振子的 x – t 图象，两
振动振幅之比为_2__∶___1，频率之比为_1_∶___1 ，
甲和乙的相差为___ __ 。 2
.
38
解析 作一条过原点的与 AB 线平行的直线，所作的直线就是准确测
量摆长时所对应的图线．过横轴上某一点作一条平行纵轴的直线，则 和两条图线的交点不同，与准确测量摆长时的图线的交点对应的摆长
是准确的，与 AB 线的交点对应的摆长要小些，同样的周期，摆长应 一样，但 AB 线所对应的却小些，其原因是在测量摆长时少测了，所
机械振动和机械波PPT
3．在一次全振动中，相关物理量的变化 规律 （1）位移的变化
（2）回复力的变化 （3）加速度的变化 （4）速度的变化
符号约定：增大↑ 减小↓最大M 零0 向左←向右→
二、振幅、周期和频率
振幅A： 振动物体离开平衡位置的最大距离。 振幅是标量，表示振动的强弱。
轻敲一下音叉，声音不太响， 音叉振动的振幅较小，振动较弱。 重敲一下音叉，声音较响，音叉振 动的振幅较大，振动较强。振幅的 单位和长度单位一样，在国际单位 制中，用米表示。
3．单摆的周期 [演示1]将摆长相同，质量不同的摆球拉 到同一高度释放。 现象：两摆球摆动是同步的，即说明单摆 的周期与摆球质量无关，不会受影响。
[演示2]摆角小于5°的情况下，把两个 摆球从不同高度释放。 现象：摆球同步振动，说明单摆振动的 周期和振幅无关。
[演示3] 取摆长不同，两个摆球从某一高度同时释 放，注意要α＜5°。 现象：两摆振动不同步，而且摆长越长， 振动就越慢。这说明单摆振动和摆长有关。 具体有什么关系呢？经过一系列的理论推 导和证明得到周期公式：
3．单摆的周期 [演示1]将摆长相同，质量不同的摆球拉 到同一高度释放。 现象：两摆球摆动是同步的，即说明单摆 的周期与摆球质量无关，不会受影响。
[演示2]摆角小于5°的情况下，把两个 摆球从不同高度释放。 现象：摆球同步振动，说明单摆振动的 周期和振幅无关。
[演示3] 取摆长不同，两个摆球从某一高度同时释 放，注意要α＜5°。 现象：两摆振动不同步，而且摆长越长， 振动就越慢。这说明单摆振动和摆长有关。 具体有什么关系呢？经过一系列的理论推 导和证明得到周期公式：
单摆 弹簧振子
物体振动时有一中心位置，物体 （或物体的一部分）在中心位置两侧做 往复运动，振动是机械振动的简称。
大学物理机械振动和机械波ppt课件
天文学
天文学家通过观察恒星光谱的多普勒效应来判断恒星相对于地球的运动速度，进而研究 恒星的运动规律和宇宙结构。
音乐合成
在音乐制作中，可以利用多普勒效应原理来模拟乐器声音的空间感和运动感，使音乐更 加生动和立体。
05
干涉和衍射现象在机械波中表 现
Chapter
干涉现象产生条件及类型划分
产生条件
两列波频率相同，会出现稳定的干涉现象。
波源。
多普勒效应在医学诊断中应用
超声诊断
医生利用超声波的多普勒效应来检测人体内部器官的运动状态，如心脏跳动、 血流速度等。
胎儿监测
孕妇在产前检查时，医生可以通过多普勒超声仪监测胎儿的心跳和血流情况， 以评估胎儿的健康状况。
其他领域多普勒效应应用案例
交通测速
交警使用雷达测速仪测量车辆速度时，利用了多普勒效应原理。当车辆靠近或远离测速 仪时，反射回来的微波频率会发生变化，从而计算出车辆的速度。
数据分析
根据测量数据，分析波的干涉和衍射现象，验证 相关理论。
06
非线性振动与混沌理论简介
Chapter
非线性振动概念引入和分类
非线性振动定义
描述系统振动特性不满足叠加原理的振动现象。
分类
根据振动性质可分为自治、非自治、周期激励和 随机激励等类型。
与线性振动的区别
线性振动满足叠加原理，而非线性振动则不满足。
振动的特点
周期性、重复性、等时性。
简谐振动与阻尼振动
简谐振动
物体在回复力作用下，离开平衡位置 后所做的简谐运动。
阻尼振动
物体在振动过程中受到阻力作用，振 幅逐渐减小的振动。
受迫振动与共振现象
受迫振动
物体在周期性外力作用下所发生的振动。
天文学家通过观察恒星光谱的多普勒效应来判断恒星相对于地球的运动速度，进而研究 恒星的运动规律和宇宙结构。
音乐合成
在音乐制作中，可以利用多普勒效应原理来模拟乐器声音的空间感和运动感，使音乐更 加生动和立体。
05
干涉和衍射现象在机械波中表 现
Chapter
干涉现象产生条件及类型划分
产生条件
两列波频率相同，会出现稳定的干涉现象。
波源。
多普勒效应在医学诊断中应用
超声诊断
医生利用超声波的多普勒效应来检测人体内部器官的运动状态，如心脏跳动、 血流速度等。
胎儿监测
孕妇在产前检查时，医生可以通过多普勒超声仪监测胎儿的心跳和血流情况， 以评估胎儿的健康状况。
其他领域多普勒效应应用案例
交通测速
交警使用雷达测速仪测量车辆速度时，利用了多普勒效应原理。当车辆靠近或远离测速 仪时，反射回来的微波频率会发生变化，从而计算出车辆的速度。
数据分析
根据测量数据，分析波的干涉和衍射现象，验证 相关理论。
06
非线性振动与混沌理论简介
Chapter
非线性振动概念引入和分类
非线性振动定义
描述系统振动特性不满足叠加原理的振动现象。
分类
根据振动性质可分为自治、非自治、周期激励和 随机激励等类型。
与线性振动的区别
线性振动满足叠加原理，而非线性振动则不满足。
振动的特点
周期性、重复性、等时性。
简谐振动与阻尼振动
简谐振动
物体在回复力作用下，离开平衡位置 后所做的简谐运动。
阻尼振动
物体在振动过程中受到阻力作用，振 幅逐渐减小的振动。
受迫振动与共振现象
受迫振动
物体在周期性外力作用下所发生的振动。
高考总复习《物理》机械振动机械波ppt课件
②特征：振幅最大。
[研考题考法]
[例1] [多选]一简谐振子沿 x 轴振动，平衡位置在坐标原
点。t＝0 时刻振子的位移 x＝－0.1 m；t＝43 s 时刻 x＝0.1 m； t＝4 s 时刻 x＝0.1 m，该振子的振幅和周期可能为 ( )
A．0.1 m，83 s
B．0.1 m,8 s
C．0.2 m，83 s
位置的位移。 4．波速与波长、周期、频率的关系式：v＝Tλ ＝λf。 5．波的特有现象：干涉，衍射，多普勒效应。
[研考题考法] [例1] [多选](2017·浙江 11 月选考)有两列频
率相同、振动方向相同、振幅均为 A、传播方向互
相垂直的平面波相遇发生干涉。如图所示，图中实
线表示波峰，虚线表示波谷，a 为波谷与波谷相遇点，b、c 为
固有 T与振幅无关
周期
T＝2π l，T与振幅、摆 g
球质量无关
[验备考能力] 1．(2019·台州月考)一个质点做简谐运动的图象
如图所示，下列说法正确的是()来自A．质点振动周期为 4 s
B．在 10 s 内质点经过的路程是 10 cm
C．在 5 s 末，速度最大，加速度最大
D．t＝1.5 s 时质点的位移大小是 2 cm 解析：由题给图象知，质点振动周期为 4 s，故 A 正确。10 s＝
时开始计时，那么当 t＝1.2 s 时，摆球
()
A．正在做加速运动，加速度正在增大
B．正在做减速运动，加速度正在增大
C．正在做加速运动，加速度正在减小
D．正在做减速运动，加速度正在减小 解析：秒摆的周期为 2 s，则摆球正从平衡位置向左运动时
开始计时，那么当 t＝1.2 s 时，摆球从平衡位置向右方最
[研考题考法]
[例1] [多选]一简谐振子沿 x 轴振动，平衡位置在坐标原
点。t＝0 时刻振子的位移 x＝－0.1 m；t＝43 s 时刻 x＝0.1 m； t＝4 s 时刻 x＝0.1 m，该振子的振幅和周期可能为 ( )
A．0.1 m，83 s
B．0.1 m,8 s
C．0.2 m，83 s
位置的位移。 4．波速与波长、周期、频率的关系式：v＝Tλ ＝λf。 5．波的特有现象：干涉，衍射，多普勒效应。
[研考题考法] [例1] [多选](2017·浙江 11 月选考)有两列频
率相同、振动方向相同、振幅均为 A、传播方向互
相垂直的平面波相遇发生干涉。如图所示，图中实
线表示波峰，虚线表示波谷，a 为波谷与波谷相遇点，b、c 为
固有 T与振幅无关
周期
T＝2π l，T与振幅、摆 g
球质量无关
[验备考能力] 1．(2019·台州月考)一个质点做简谐运动的图象
如图所示，下列说法正确的是()来自A．质点振动周期为 4 s
B．在 10 s 内质点经过的路程是 10 cm
C．在 5 s 末，速度最大，加速度最大
D．t＝1.5 s 时质点的位移大小是 2 cm 解析：由题给图象知，质点振动周期为 4 s，故 A 正确。10 s＝
时开始计时，那么当 t＝1.2 s 时，摆球
()
A．正在做加速运动，加速度正在增大
B．正在做减速运动，加速度正在增大
C．正在做加速运动，加速度正在减小
D．正在做减速运动，加速度正在减小 解析：秒摆的周期为 2 s，则摆球正从平衡位置向左运动时
开始计时，那么当 t＝1.2 s 时，摆球从平衡位置向右方最
高中物理《机械振动和机械波》课件
物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高
点时,弹簧正好为原长,弹簧在弹性限度内,则物体在振动过程中
(
)
关闭
A.弹簧的最大弹性势能等于2mgA
因物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,此时弹簧弹力等于零,物体的重
B.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
力mg=F
C.物体在最低点时的加速度大小应为g
移随时间变化的规律;反映的是同一质点在不同时刻离开平衡位置
的位移。
2.因回复力总是指向平衡位置,故回复力和加速度在图象上总是指
向t轴。
3.速度方向可以通过下一个时刻位移的变化来判定,下一个时刻位
移如果增加,振动质点的速度方向就远离t轴;下一个时刻的位移如
果减小,振动质点的速度方向就指向t轴。
-23命题点一
出现多解的情况,分析时应特别注意。位移相同时的回复力、加速
度、动能和势能等可以确定,但速度可能有两个方向,由于周期性,
运动时间也不能确定。
-16命题点一
命题点二
命题点三
即学即练
1.(多选)一弹簧振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点,t=0时
刻振子的位移x=-0.1 m;t=1.2 s时刻振子刚好第2次经过x=0.1 m的位
A正确;弹簧振子做简
定值,故周期的二次方与其摆长成正比,故选项
期越小
谐运动时,只有动能和势能参与转化,根据机械能守恒条件可以知道,
D.系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的
B 正确;根据单摆周期
振动系统的势能与动能之和保持不变,故选项
频率
E.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期,就可知振子在任意
T,故 B
点时,弹簧正好为原长,弹簧在弹性限度内,则物体在振动过程中
(
)
关闭
A.弹簧的最大弹性势能等于2mgA
因物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,此时弹簧弹力等于零,物体的重
B.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
力mg=F
C.物体在最低点时的加速度大小应为g
移随时间变化的规律;反映的是同一质点在不同时刻离开平衡位置
的位移。
2.因回复力总是指向平衡位置,故回复力和加速度在图象上总是指
向t轴。
3.速度方向可以通过下一个时刻位移的变化来判定,下一个时刻位
移如果增加,振动质点的速度方向就远离t轴;下一个时刻的位移如
果减小,振动质点的速度方向就指向t轴。
-23命题点一
出现多解的情况,分析时应特别注意。位移相同时的回复力、加速
度、动能和势能等可以确定,但速度可能有两个方向,由于周期性,
运动时间也不能确定。
-16命题点一
命题点二
命题点三
即学即练
1.(多选)一弹簧振子沿x轴做简谐运动,平衡位置在坐标原点,t=0时
刻振子的位移x=-0.1 m;t=1.2 s时刻振子刚好第2次经过x=0.1 m的位
A正确;弹簧振子做简
定值,故周期的二次方与其摆长成正比,故选项
期越小
谐运动时,只有动能和势能参与转化,根据机械能守恒条件可以知道,
D.系统做稳定的受迫振动时,系统振动的频率等于周期性驱动力的
B 正确;根据单摆周期
振动系统的势能与动能之和保持不变,故选项
频率
E.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期,就可知振子在任意
T,故 B
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实质:通过传播振动的形式而将振源的能量传播出去.
②介质中各质点的振动周期和波的传播周期都与
波源的振动周期
相同. 介质
③机械波的传播速度只由
决定.
(3)波速、波长、周期、频率的关系:v= =f·λ
6.振动图象和波动图象的物理意义不同:振动图象反
映的是 一个质点在各个时刻的位置 ,而波动图象 是 某时刻各质点的位移 .振动图象随时间推移图
思路方法
1.判断波的传播方向和质点振动方向的方法:①特殊 点法,② 微平移法(波形移动法) .
2.利用波传播的周期性,双向性解题
(1)波的图象的周期性:相隔时间为周期整数倍的
ห้องสมุดไป่ตู้
两个时刻的波形相同,从而使题目的解答出现多解
的可能.
(2)波传播方向的双向性:在题目未给出传播方向 正向 负向
时,要考虑到波可沿x轴
等于这几列波分别在该质点处引起的位移的
.
9.波的现象 (1)波的叠加、干涉、衍射、多普勒效应. (2)波的干涉 ①必要条件:频率相同. ②设两列波到某一点的波程差为Δx.若两波源振 动情况完全相同,则
③加强区始终加强,减弱区始终减弱.加强区的振 幅A=A1+A2,减弱区的振幅A=|A1-A2|. ④若两波源的振动情况相反,则加强区、减弱区的
移随时间变化的表达式为:x= A sin (ωt+φ)或x= Acos (ωt+φ).
3.简谐运动的能量特征是:振动的能量与 振幅有关, 随 振幅 的增大而增大.振动系统的动能和势能相
互转化1 ,总机械能守恒,能量的转化周期是位移周
期的 2 .
弹簧振子
4.简谐运动的两种模型是
和单摆.当单摆摆
动的角度α<10°时,可以看成简谐运动,其周期公
或
传播的两
种可能性.
题型1 振动和波动图象的理解及应用 例1 (2011·泰安市高考适应性训练) 一列沿x轴正
方向传播的简谐波,在t=0时刻的波形如图8-1-1所示, 此时波传到了x=5 m的质点.已知x=1 m的质点P先后两 次出现波峰的最短时间间隔是0.4s.
图8-1-1
(1)求这列波的波速. (2)再经过多少时间质点Q第一次到达波谷? (3)在给出的坐标系中画出质点Q起振后的振动图线 (至少画一个周期,标出振幅和周期).
(2)由题意 可知,v =10 m/s,λ=4 m,A=10 cm
所以T= v =0.4 s
t=
5 4
T
5
解得s =4 ×4A=50 cm
(3)t=0.5 s时刻的波形如下图所示
答案 (1)向左 (2)50cm (3)见解析
3.对于起始时刻在平衡位置或最大位移处的质 点,Δt时间内的路程为s=n·4A(n为完成全振动的次
L
式为T=2π 重力加速度
g
,可以用该公式4 π测2 L定某个4 π 天2 (l 体 d2表) 面的
,表达式为:g= T 2 =
( t )2 N
,l′为
摆线长,d为球的直径.
5.机械波 (1)机械波的产生条件:①波源;② 介质.
(2)机械波的特点 ①机械波传播的是振动的T 形式和 能量,质点在各
自的平衡位置附近振动,并不随波迁移.
一列简谐横波沿x轴传播,波速为10 m/s,t=0时刻的波 形如图8-1-3甲所示,图中质点M此时正经过平衡位置 沿y轴正方向运动.
图8-1-3
(1)判断波的传播方向.
(2)求质点M从t=0到t=0.5 s时刻通过的路程.
(3)在图乙中画出t=0.5 s时刻的波形图.
解析 (1)波的传播方向向左.
象延续,但是已有的形态不变,而波动图象随时间
的推移,图象沿传播方向 平移 .
7.简谐运动和波动都具有对称性和 周期 性,而波的
传播还具有 双向 性.简谐运动是变速运动,波动
匀速
在同种均匀介质中是
运动,所以满足x=v·t.
8.波的叠加原理(独立传播原理)
几列波相遇时能够保持各自的状态而不互相干扰.
在几列波重叠的区域里,任何一个质点的位移矢,都量和
形为
（）
图8-1-2
解析 由振动图象知T=1 s,据波速公式v = ,得
λ=4×1 m=4 m,SCD=14
.t=1.25 s=114
T
T,经1
14T的时
间D点应在平衡位置,且向下振动,由于波沿x轴正向传
播,C点应在负向最大位移处,故B正确.
答案 B
题型2 波动与振动关系的应用 例2 (2011·辽宁省普通高校招生统一考试测试)
刻所到达的位置)不再发生变化,而波动图象由于各质
点总在不断地振动,因此随着时间的推移,原有的图象
将发生周期性变化.
预测演练1 (20011·苏州市模拟)一列简谐横波沿x
轴正方向传播,波速为4 m/s.在x轴上的A、B、C、
D…各相邻质点间距都为1 m,如图8-1-2甲所示.其中
D质点的振动图象如图乙所示 .则在t=1.25 s时的波
解题关键 1.当x=4 m处的波谷传到Q时,质点Q第一 次到达波谷. 2.质点Q起振后做的是简谐振动,其起振方向与波源的 起振方向一致,也与此列波最前沿质点(x=5 m处质点) 的起振方向一致.
解析 (1)由图象知波长λ=4 m,而P点两次出现波峰
的最短时间是0.4 s,所以这列波的周期T=0.4 s.
基础回扣
1.物体做简谐运动的动力学特征:回复力及加速度与
位移大小成正比,方向总是与位移的方向相反,始
终指向 平衡 位置.其表达式为:F= -kx,a=
,
回复力的来源是物体所受到的合力.
2.物体做简谐运动的运动学特征是周期性运动,位移、
回复力、加速度、速度、动量都随时间按“正弦”
或“余弦”的规律变化,它们的周期均相同.其位
波速v= 4m/s=10 m/s
T 0.4
(2)由t=0时刻到Q点第一次出现波谷,波传播的距离
x=(9-4)
m=5
x m,t=v
5 10
s=0.5
s
(3)质点Q起振后的振动图线如下图所示
答案 (1)10 m/s (2)0.5 s (3)见解析
振动图象与波动图象都具有空间周期性.①两个图 象的坐标轴所表示的物理意义不同.振动图象的横坐标 表示时间,而波动图象的横坐标表示介质中各振动质点 的平衡位置;②两个图象所描述的对象不同,振动图象 描述的是一个质点的位移随时间的变化情况,而波动图 象描述的是介质中的各个质点某一时刻各自振动所到 达的位置情况.通俗地说,振动图象相当于是在一段时 间内一个质点运动的“录像”,而波动图象则是某一时 刻一群质点振动的“照片”;③随着时间的推移,振动 图象原来的形状(即过去质点不同时