【物理课件】高二机械波习题课人教版

F=-kx
相对平衡
回复力
加速度
速度
位置的位移
势能
动能
重点突破2：振动中的图像
x=Asint
v v=Acost
Ax
ωA
t
tO
O T/2
T -ωA
-A
kA F
a
ω2A
O
tO
T/2 T
t
T/2 T
-kA
-ω2A
F=-kAsint a=-kA(sint)/m
F F=-kx Ax
-A o a Ax
-A o
a=-kx/m 20
单摆”一节共有三个问题：（1）根据简谐运动的受力特征，推断单摆在小角度摆动过程中做简谐运动； 简谐运动的回复力和能量 这样的安排对于学生理解物理学的本质有极其重要的意义。
本(5)节在讲“绳一波列”波形了的成衍过解射程及中科明，显是衍什学射么条在家件传；播的？ 探究过程，体会科学探究的基本方法，在用单摆测定
题、制定解决方案、训练思维，形成主动探究的意识，养成探究的 动能-t、势能- t ？
为了帮助学生理解以上内容，应该通过实验进行探究与观察，加深对共振的利用及危害的认识。 通过学生实验，探究单摆的周期与摆长的关系。
习惯。另一方面，在探究单摆周期与摆长之间关系的过程中，完整 (3)各个质点的运动是匀速还是变速
5.用单摆测量重力加速度
重二点突 本破章2的：地振位动和中作的用主图像要从如何减小实验误差方面来提高学生的实验素养。首先，
这种依据理想化模型把实际问题理想化的思想是研究物理问题的思维方法之一。 本章的物理核心素养
从单摆实验的装置和实验条件来思考减小误差的途径：单摆装置要 教材在介绍水波的反射与折射时，都是通过实验总结出其规律的，并类比初中学过的光的反射与折射，得出水波的反射与折射规律。

ɑ点位移达到正向极大
找到一个a的可能位置 找到b的可能位置
b点位移恰好为零，且向下运动
a b b
b
a b b
b
3 (n ) 14 m（n 0、 1、 2... ） 4

例三：一列横波在某时刻的波形图如 图中实线所示，经0.02s后波形如图 中虚线所示，则该波的波速v可能是( ) ABCD A．v＝5m／s B．v＝15m／s C．v＝25m／s D．v＝35m／s
3、空间的周期性导致的多解问题
已知两质点间的距离，但没有给定波长的确切 条件，故引起答案的不确定性导致多解问题
（3）求该波速并在甲图中画出再经3．5s时的 波形图
解析： 甲图得波长λ＝4m,乙图得周期T＝1s,所以波速
v=λ/T=4m/s
Δx＝v· Δt＝14 m＝（3＋½ ）λ 用平移法： 所以只需将波形向x轴负向平移½ λ=2m即可,如图所示
（5）求再经过3．5s时质点的路程S和位移X
解析：
由乙图可以判断周期为1.0S 3.5S为质点进行3.5次全振动的时间 每次全振动质点的路程为4倍振幅 路程S=3.5×0.8m=2.8m 质点的初始位置为平衡位置
解析： (1)为波沿＋x轴传播时的波形 (2)为波沿－x轴传播时的波形
2、时间的周期性导致的多解问题
简谐机械波是周期性的，每经过一个周期波形与原 波形重复，从而导致了问题的多解性 例三：一列横波在某时刻的波形图如图中实线 所示，经0.02s后波形如图中虚线所示，则该波 的波速v可能是( ) A．v＝5m／s B．v＝15m／s C．v＝25m／s D．v＝35m／s
解此类问题的一般步骤
1、在波动图中找出波长 2、在振动图中找出周期 3、在波动图或振动图找出振幅 4、在波动图中找到振动图所描述的质点 5、在振动图中找到波动图所描述的时刻 6、通过已知条件找出波的传播方向

T 4
(1)t= 时 ,质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向) T 如何? 2 (2)t= 时,质点8、12、16的运动状态如何? 【解题指导】(1)波的形成和传播过程中，前一质点带 3T 动后一质点振动，后一质点重复前一质点的振动规律 .(2)各 质点的振动规律相同，只是振动的先后不同 . 4
一、选择题 1.机械波传播的是( ) A.介质中的质点 B.质点的运动形式 C.能量 D.信息 【解析】选B、C、D.机械波是振动在介质中向外传播，质点不随波的传播 而迁移，只是向外传播信息和能量，故选项B、C、D正确.
2.关于振动和波的关系，下列说法正确的是( ) A.如果波源停止振动，在介质中传播的波也立即停止 B.发声体在振动时，一定会产生声波 C.波动的过程是介质质点由近及远的传播过程 D.波动的过程是质点的振动形式及能量由近及远的传播过程 【解析】选D.波源停止振动，介质中的质点仍然在振动，所以波仍继续传 播，选项A错误；产生波的条件必须有介质，选项B错误；在振动过程中质 点不随波的传播而迁移，只是向外传播信息和能量，选项C错误，选项D正 确.
4.(2011· 龙岩高二检测)下列关于横波与纵波的说法中,正确的是( ) A.声波一定是纵波 B.水波一定是横波 C.地震波既有横波,也有纵波 D.纵波中的质点要随波迁移,横波中的质点不随波迁移
二、横波和纵波的区别
(1)绳波和声波分别是典型的横波和纵波，水波是比较复杂的机械波， 不是横波. (2)在纵波中各质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上，而不是方向 相同.
【典例2】下列关于横波、纵波的说法正确的是( ) A.凸凹相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷 B.质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波 C.纵波的波形是疏密相间的，质点分布最密的部分叫密部，分布最疏的地 方叫疏部 D.质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波

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s=0.02 s,则可画出质点 A 的振动图象如图所
专题一
专题二
(2)由振动图象画波的图象: 这类问题一般见到的情况是:给出振动图象和波的传播方向,便可画出 任一时刻的波形图;或是给出两个质点的振动图象,加上两质点平衡位置的 间距和波源方位,便可画出多种情况下的波形图。
图象信 息
形象比 喻
专题一
专题二
图象变 化 一完整 曲 线占横 坐 标距离
随时间推移,图象延续,但已有形状 不变
随时间推移,图象沿传播方向 平移
表示一个周期
表示一个波长
专题一
专题二
2.振动图象与波的图象虽存在诸多区别,但也有一定的联系,由质点的振 动图象,附加少许条件便可画出它所在介质中参与波动的质点在某时刻的 波形图。若给出波形图,附加少许条件便可画出任一质点的振动图象。 (1)由波的图象画振动图象: 给出波的图象,附加波的传播方向便可粗略画出任一质点的振动图象 (周期 T 未知)。如果能再给出波速便可准确画出任一质点的振动图象。
专题一
专题二
方法与步骤 : a.取相距为 的两个特殊点(最大位移处与平衡位置处)为研究对象。 b.根据图示时刻质点的振动方向确定出 Δt 时间后两个质点的位置。 c.画出通过此时两个质点位置的正(余)弦曲线即可。 注意 :此法仅适用于 Δt=n·的时间前后。 2.Δt 前波形图的画法也是利用以上两种方法,只不过利用“平移法”时 需将波形向波传播的反方向平移,其他地方均相同。
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专题一
专题二
t=0.55 s 时,Δt2=0.35 s=1 T,由画图的一般做法 :去整取零法,只需把 t=0.2 s 时的波形向右平移 λ 即可,结果如图中虚线所示。 答案:见解析