1、章末综合提升 第三章 机械波 巩固层知识整合 NO.1提升层题型探究 NO.2主题1 主题2 主题3 主题1 波的传播方向与质点振动方向的关系判断质点振动方向的方法图像方法(1)微平移法：沿波的传播方向将波的图像进行一微小平移，然后由两条波形曲线来判断例如：波沿x轴正方向传播，t时刻波形曲线如图中实线所示，将其沿v的方向移动一微小距离x，获得如图中虚线所示的图线.可以判定：t时刻质点A振动方向向下，质点B振动方向向上，质点C振动方向向下.(2)“上、下坡”法：沿着波的传播方向看，上坡的点向下振动，下坡的点向上振动即“上坡下、下坡上”.例如：图中A点向上振动，B点向下振动，C点向上振动.(3)逆
2、向描迹法：逆着波的传播方向用铅笔描波形曲线，笔头向上动，质点的振动方向向上，笔头向下动，质点的振动方向就向下.(4)同侧法：质点的振动方向与波的传播方向在波的图像的同一侧如图所示.【典例1】一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是()A这列波的振幅为4 cmB这列波的周期为1 sC此时x4 m处质点沿y轴负方向运动D此时x4 m处质点的加速度为0D 由题图可得，这列波的振幅为2 cm，选项A错误；由题图得，波长8 m，由Tv得T2 s，选项B错误；由波动与振动的关系得，此时x4 m处质点沿y轴正方向运动，且此质点正处在平衡位置，故加速度a0，选
3、项C错误，选项D正确主题2 波的图像与振动图像的综合应用求解波动图像与振动图像综合类问题可采用“一分、一看、二找”的方法1分清振动图像与波动图像此问题最简单，只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图像，横坐标为t则为振动图像2看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级3找准波动图像对应的时刻4找准振动图像对应的质点【典例2】(多选)图甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x1 m处的质点，Q是平衡位置为x4 m处的质点，如图乙为质点Q的振动图像，则()甲 乙At0.15 s时，质点Q的加速度达到正向最大Bt0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C从t0.10 s
4、到t0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 mD从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cmAB 由图乙可知，t0.15 s时，质点Q在负向最大位移处，加速度达到正向最大，故A对；t0.10 s时，Q点正向y轴的负向运动，则知波沿x轴负方向传播，此时P点沿y轴向正向最大位移处运动t0.15 s时，即经过t0.05 sT4，P点沿y轴负方向运动，故B对；从0.10 s到0.25 s，在t0.15 s34T内，波沿x轴负方向传播了346 m在t0.10 s时，质点P处在平衡位置和最大位移处之间，经过 34 T时，通过的路程不等于3倍振幅，故C、D错主题3 波的多解问题波动图像的多
5、解涉及：1波的空间的周期性相距为波长整数倍的多个质点振动情况完全相同2波的时间的周期性波在传播过程中，经过整数倍周期时，其波的图像相同3波的双向性4介质中两质点间的距离与波长关系未定在波的传播方向上，如果两个质点间的距离不确定，就会形成多解，解题时若不能联想到所有可能情况，易出现漏解5介质中质点的振动方向未定在波的传播过程中，若某一质点振动方向未确定，则波的传播方向有两种波源的振动要带动它左、右相邻质点的振动，波要向左、右两方向传播波在介质中左、右同时传播时，关于波源对称的左、右两质点振动情况完全相同【典例3】如图所示，实线表示t时刻的波形曲线，虚线表示经过时间t时的波形曲线已知波长为，试求波
6、的传播速度解析 此题没有给定波的传播距离，由实线波形和虚线波形相比较，在t时间内，波向右传播的距离可能是4、54、94、，即n14，(n0,1,2，)则可以求出波的传播速度是一个通解：v1stn14 t4n14t(n0,1,2，)，若波向左传播，其传播距离s34、74、114、，即n34，所以v2st4n34t(n0,1,2,3，)答案 若向右传播v14n14t(n0,1,2,3，)若向左传播v24n34t(n0,1,2,3，)解决波的多解问题的一般思路(1)首先考虑双向性，若题目未告知波的传播方向或没有其他条件暗示，应首先按波传播的可能性进行讨论(2)对设定的传播方向，确定t和T的关系，一般
7、先确定最简单的情况，即一个周期内的情况，然后在此基础上加nT.(3)应注意题目是否有限制条件，如有的题目限制波的传播方向，或限制时间t大于或小于一个周期等，所以解题时应综合考虑，加强多解意识，认真分析题意(4)空间的周期性与时间的周期性是一致的，实质上是波形平移规律的应用，所以应用时我们可以针对不同题目选择其中一种方法求解培养层素养升华 NO.3地震波简介地震被按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波纵波是推进波，地壳中传播速度为5.57千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱横波是剪切波，在地壳中的传播速度为3.24.0千米/秒，第二个到达震中，又称S波，它使地面发
8、生前后、左右抖动，破坏性较强面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波其波长大、振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素 设问探究1关于地震波的认识，下列说法正确吗？(1)地震波是机械波；(2)只要震源停止振动，地震波就会消失2地震波中纵波、横波的传播速度不同，分别是v1和v2，v1v2，某观测站距离震源为s，这个观测站记录的纵波、横波到达的时间差是多少？提示：1(1)不正确地震所产生的震动不是机械振动，地震引起的地震波不是简单的机械波，但有横波、纵波的传播形式，地震波是机械波，这种说法不正确(2)不正确震源停止振动，地震波要继续向前传播，不会立即消失2.sv2
9、sv1.深度思考(多选)最近两年以来，地震在世界各地频频出现，让人感觉地球正处于很“活跃”的时期地震波既有横波，也有纵波，若我国地震局截获了一列沿x轴正方向传播的地震横波在t(图中实线)与(t0.4)s(图中虚线)两个时刻x轴上33 km区间内的波形图如图所示，则下列说法正确的是()A该地震波的波长为3 kmB质点振动的最大周期为0.8 sC该地震波最小波速为4 km/sD从t时刻开始计时，x2 km处的质点比x2.5 km处的质点先回到平衡位置BD 由图可知，在33 km范围内有1.5个波长，所以波长为：61.5 km4 km，故选项A错误；由图可知，图中由实线变成虚线的时间：tn12 T，
10、当n0时的周期最大，此时 12 Tt0.4 s，所以最大周期为0.8 s，故选项B正确；根据波速vT可知，周期最大，波速最小，所以最小波速为：v T 40.8 km/s5 km/s，故选项C错误；由图结合波向右传播可知，在t0时刻，x2.5 km处的质点振动的方向向上，而x2 km处的质点已经在最大位移处，所以从t时刻开始计时，x2 km处的质点比x2.5 km处的质点先回到平衡位置，故选项D正确素养点评 地震是常见的自然现象，其中包含着振动、波动的物理知识，通过提炼重要的信息、利用物理模型分析讨论，尽管地震不是简单的机械振动，但是传播形式有横波和纵波，而其中的横波或纵波能用机械波的传播规律来分析，所以从生活情境出发，构建物理模型，是解决物理问题的重要方法谢谢观看 THANK YOU!