1、 主题1波与振动的综合问题1由波的图像确定振动图像由波的图像确定振动图像时,必须先明确所给波形图是哪一时刻的波形图,再在振动图像中找到相对应的时刻,明确该质点在此时刻相对平衡位置的位移及振动方向,最后结合波的传播方向及波形图进行综合分析判断。2由振动图像画波的图像给出振动图像和波的传播方向,便可画出任一时刻的波形图;给出两个质点的振动图像,加上两质点平衡位置间的距离和波源方位,可画出多种情况下的波形图。3已知波的图像和一质点的振动图像确定波速及传播方向由已知振动图像可直接读出周期,由波的图像可直接读出波长,进而根据v求出波速。由所给某时刻的波形图,在振动图像上找到对应的时刻,判断此时刻质点振动
2、的方向,进而应用波的传播方向和质点振动方向的关系,求得波的传播方向。4根据振幅A和周期T求振动质点在t时间内的路程求振动质点的路程,由于涉及质点的初始状态,利用正弦函数较复杂,但t若为半周期的整数倍则很容易求解。在半个周期内质点的路程为2A,则质点在tn(n1,2,3)时间内的路程s2An2A(n1,2,3)。【典例1】(多选)一列简谐横波,某时刻的波形图如图甲所示,从该时刻开始计时,质点M的振动图像如图乙所示,则()甲乙A波沿x轴正方向传播B波速是25 m/sC经过t0.4 s,质点M通过的路程是4 mD质点P比质点Q先回到平衡位置BC由题图乙可知质点M在t0时刻在平衡位置且向上运动,则波沿
3、x轴负方向传播,选项A错误;由题图甲可知波长20 m,由题图乙可知周期T8101s,所以波速v25 m/s,选项B正确;t0.4 s,所以质点M通过的路程为2A4 m,选项C正确;由于波沿x轴负方向传播,可知P点振动方向向下,回到平衡位置所需的时间大于,而Q点回到平衡位置所需的时间为,所以选项D错误。一语通关(1)要养成画出波动图像或振动图像的习惯,通过画图使抽象问题具体化。(2)利用波动图像中质点的振动方向与波的传播方向的相互确定关系。(3)找出波动图像与振动图像的对应时间,从而确定振动质点的运动状态。 主题2波的常见现象的比较发生条件定义现象共同点波的反射遇到障碍物或两种介质的分界面时波在
4、障碍物或两种介质分界面上返回到原介质中继续传播的现象波返回到原介质,波线关于界面法线对称都是波传播过程中发生的现象,波的干涉、波的衍射、多普勒效应都是波特有的现象波的折射遇到两种介质的分界面时波从一种介质进入另一种介质传播方向发生改变的现象v入v折时,折射后的波线靠近法线;v入v折时,折射后的波线远离法线波的衍射遇到较小的障碍物或小孔时波可以绕过障碍物继续传播的现象波能偏离直线而传到直线传播以外的空间波的干涉两列频率相同的波在传播中相遇时频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且加强和减弱的区域相间分布的现象振动强弱相间的区域、明暗相间的条纹或圆环多普勒效应当波源与观
5、察者之间发生相对运动时由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到波的频率发生变化的现象当波源与观察者相互接近时,观察者接收到的频率变大;当波源与观察者相互远离时,观察者接收到的频率变小【典例2】(多选)关于图中的物理现象,描述正确的是()甲乙丙乙A甲图,水波由深水区传播至浅水区,波速方向改变,属于波的反射现象B乙图,水波穿过障碍物的小孔后,能传播至两侧区域,属于波的衍射现象C丙图,两列同频率的水波在空间叠加,部分区域振动加强,属于波的干涉现象D丁图,竹竿举起蜂鸣器快速转动,听到蜂鸣器频率发生变化,属于波的多普勒效应BCD甲图水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象,是波的折射现象,故A错误;乙图,水波穿过障碍物的小孔后,能传播至两侧区域,属于波的衍射现象,故B正确;丙图,两列同频率的水波在空间叠加,部分区域振动加强,属于波的干涉现象,故C正确;丁图,竹竿举起蜂鸣器快速转动,听到蜂鸣器频率发生变化,属于波的多普勒效应,故D正确。