波的图象与振动图象的区别
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机械波目录题型一 机械波与波的图像类型1 波的形成及传播类型2 波的图像题型二 波的图像和振动图像的理解和应用题型三 波传播的周期性和多解性问题类型1 时间多解性类型2 空间多解性题型四 波的叠加与干涉题型五 波特有的现象题型一:机械波与波的图像1.传播特点(1)波传到任意一点,该点的起振方向都和波源的起振方向相同。
(2)介质中每个质点都做受迫振动,因此,任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。
(3)波从一种介质进入另一种介质,由于介质的情况不同,它的波长和波速可能改变,但频率和周期都不会改变。
(4)波源经过一个周期T完成一次全振动,波恰好向前传播一个波长的距离,所以v=λT=λf。
2.波的传播方向与质点振动方向的互判方法内容图像“上下坡”法沿波的传播方向,“上坡”时质点向下振动,“下坡”时质点向上振动“同侧”法波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧“微平移”法将波形沿传播方向进行微小的平移,再由对应同一横坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向类型1.波的形成及传播1(2023·浙江金华·模拟预测)杜甫曾在《曲江》中提到:穿花蛱蝶深深见,点水蜻蜓款款飞。
平静水面上的S处,“蜻蜓点水”时形成一列水波向四周传播(可视为简谱波),A、B两点与S在同一条直线上,C、S在另外一条直线上。
图示时刻,A在波谷,B、C在不同的波峰上。
已知波速为v,A、B连线在水平方向的距离为a,则不正确的是()A.水波的波长为aB.A点振动频率为2vaC.到达第一个波峰的时刻,C比A滞后3avD.从图示时刻起,经过av的时间,B、C之间的距离增大了2(2023·江苏徐州·统考三模)如图,静止水面同一直线上的A、S、B为三个质点的平衡位置,它们的间距为AS=SB=3a。
一滴水落在S处,形成一列向四周传播的水波(可视为简谐波),当水波的同一波峰经过A、B处时,S处的质点刚好经过平衡位置,且S、A(或B)之间只有一个波谷。
如何区分振动图象和波动图象
振动图象和波动图象是描述物理系统振动和波动的图形表示,它们在描述对象和所涉及的物理过程上有一些区别:
1. 振动图象:
•振动图象通常用来描述单个物体或系统的振动行为,例如弹簧振子、单摆等。
•振动图象通常包含一个时间轴和一个物体的位置或速度随时间的变化图。
•振动图象中通常只显示一个振动物体的运动状态,不涉及物理量的空间分布。
2. 波动图象:
•波动图象用于描述波在介质中的传播行为,可以是机械波、电磁波等。
•波动图象通常包含一个时间轴和一个或多个空间位置随时间的变化图,用来描述波在空间中的传播情况。
•波动图象中显示了波的传播方向、波的波长、振幅等波的特征。
因此,区分振动图象和波动图象的关键是看图象所描述的物理对象和物理过程。
振动图象主要描述个别物体或系统的振动行为,而波动图象主要描述波在空间中的传播行为。
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振动图象和波动图象的区别
振动图象波动图象
研究对象一个振动质点各个质点
研究内容位移随时间变化规律某时刻所有质点空间分布
图象
x
O T t y
λx/m
物理意义同一质点在不同时刻位移不同质点在同一时刻的位移
图象变化随时间不变随时间推移,图象沿传播方向平移振动图像与波的图
一、振动图象和波的图象
振动是一个质点随时间的推移而呈现的现象,波动是全部质点联合起来共同呈现的现象.简谐运动和其引起的简谐波的振幅、频率相同,二者的图象有相同的正弦(余弦)曲线形状,但二图象是有本质区别的.见表:。
三、振动图像与波得图像及多解问题一、振动图象与波得图象振动就是一个质点随时间得推移而呈现得现象;波动就是全部质点联合起来共同呈现得现象.简谐振动与其引起得简谐波得振幅、频率相同,二者得图象有相同得正弦(余弦)曲振动图象波动图象研究对象研究内容一质点位移随得变化规律某时刻所有质点得规律画出图线物理意义表示某在各时刻得位移表示某各质点得位移图线变化随时间推移,图线延续,但已有图像形状。
随时间推移,图象。
一完整曲线占横坐标距离表示一个。
表示一个。
m处得质点,Q就是平衡位置为x=4 m处得质点,图乙为质点Q得振动图象,则( ) A.t =0.15s时,质点Q得加速度达到正向最大B.t=0.15 s时,质点P得运动方向沿y轴负方向C.从t=0.10 s到t=0.25 s,该波沿x轴正方向传播了6 mD.从t=0.10 s到t=0.25 s,质点P通过得路程为30 cm【对应练习2】如图甲所示,为一列横波在t=0时刻得波动图像,图乙为质点P得振动图像,下列说法正确得就是()A.波沿x轴正方向传播B.波沿x轴负方向传播C.波速为6m/sD.波速为4m/s【对应练习3】一列横波沿x轴正方向传播,a、b、c、d为介质中得沿波传播方向上四个质点得平衡位置。
某时刻得波形如图1所示,此后,若经过3/4周期开始计时,则图2描述得就是()A.a处质点得振动图象B.b处质点得振动图象C.c处质点得振动图象D.d处质点得振动图象【对应练习4】图甲表示一简谐横波在t=20 s时得波形图,图乙就是该列波中得质点P得振动图象,由甲、乙两图中所提供得信息可知这列波得传播速度以及传播方向分别就是( ).A.v=25cm/s,向左传播B.v=50cm/s,向左传播C.v=25 cm/s.向右传播D.v=50 cm/s,向右传播.二、波动图象得多解1、波得空间得周期性:相距为得多个质点振动情况完全相同.2、波得时间得周期性:波在传播过程中,经过时,其波得图象相同.3、波得双向性:波得传播方向及质点得振动方向不确定,要全面考虑。
从它们的图象上能直接获取哪些信息从振动图象和波动图象上可以直接获取以下信息:
振动图象:
1. 振幅:振动图象上峰值和谷值之间的差距表示振动的振幅,即物体在振动过程中偏离平衡位置的最大距离。
2. 周期:振动图象上一次完整振动周期所对应的时间长度即为振动的周期。
3. 频率:振动图象上单位时间内完成的振动周期数即为振动的频率。
4. 相位:振动图象上不同时刻的位置信息可以表示不同振动物体之间的相位关系。
波动图象:
1. 波长:波动图象上波峰到波峰(或波谷到波谷)的距离即为波长,表示波的空间周期性。
2. 振幅:波动图象上波峰或波谷与波的平衡位置之间的垂直距离即为波的振幅。
3. 频率:波动图象上单位时间内通过的波峰或波谷的数量即为波的频率。
4. 速度:波动图象上波的传播速度可以通过观察波形在空间中的移动情况来估计。
5. 波的形状:波动图象上波形的形状可以反映出波的特性,如正弦波、方波、锯齿波等。
综上所述,振动图象和波动图象上能直接获取的信息主要包括振动或波的振幅、周期、频率、相位、波长、速度和形状等。
这些信息可以帮助我们理解振动和波动的特性及其在物理过程中的应用。
1.掌握机械波的几种重要题型。
题型一、波的形成和传播 波的图象正(余)弦曲线正(余)弦曲线(看下一时刻的位移)(将波沿传播方向平移)随时间推移,图象延续,但已随时间推移,图象沿波的传播A.该超声波在空气中的波速为1.5×103m/s B.该超声波在空气中的频率为0.1MHz C.0~1s内,质点P沿x轴运动了1.5×103m D.该超声波沿x轴负方向传播A.这列波沿x轴正方向传播B.P质点的振动方程为y=2sin(5π3t+π6)(cm)C.t=0.6s时,P、Q两质点加速度大小相同,方向相反D.从t=0.6s开始经过0.3s,P、Q两质点经过的路程相等A.该波向x轴负方向传播B.该波的波长为12cmC.经过0.2s的时间质点P再次达到波峰D.质点P的振动方程为y P=2sin(A.t=0时刻,x=1.0m的质点向下振动B.演员的手1.6s内全振动4次C.若手振动变慢,波长变短D.波传播的速度大小为2.5m/s[例题6](2024•湖南一模)一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=0时刻的部分波形如图所示,M、Q为波上两个质点,其中Q比M早0.4s回到平衡位置,则下列说法正确的是( )A.该波的波长为25mB.该波沿x轴正方向传播C.从该时刻起,再经1.1s,质点M通过的总路程为35cmD.该波的周期为1s题型二、波的多解问题1.造成波动问题多解的主要因素(1)周期性①时间周期性:时间间隔Δt与周期T的关系不明确。
②空间周期性:波传播的距离Δx与波长λ的关系不明确。
(2)双向性①传播方向双向性:波的传播方向不确定。
②振动方向双向性:质点振动方向不确定。
2.解决波的多解问题的思路一般采用从特殊到一般的思维方法,即找出一个周期内满足条件的关系Δt或Δx,若此关系为时间,则t=nT+Δt(n=0,1,2,…);若此关系为距离,则x=nλ+Δx(n=0,1,2,…)。
[例题7](2024•海口一模)如图所示,实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t1=0和t2=0.4s时刻的波形图,0时刻x=2m处的质点沿﹣y方向运动。