1、-1-本章整合-2-本章整合 知识网络 核心归纳 波的形成 条件:波源和介质原因:介质中各质点间有相互作用力实质:传递振动形式、能量和信息,质点不随波迁移 波的分类 横波:振动方向与传播方向垂直纵波:振动方向与传播方向在同一直线上 描述波的物理量 波长:一个周期波传播的距离波速:=(由介质决定)频率或周期(由振源决定)波的图象 物理意义:介质中的各个质点在某一时刻的位移获得的信息:波长、振幅、位移、加速度方向等 波的现象 波的衍射:波绕过障碍物或孔继续传播波的干涉:两列频率相同的波在相遇的区域内叠加而成波的反射:波从两种介质的界面上返回原介质波的折射:波从一种介质进入另一种介质时要改变传播方向
2、多普勒效应:波源与观察者互相靠近或者互相远离时,观察者接收到的波的频率会发生变化 -3-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 专题一 振动图象和波的图象的区别和联系1.先看两轴:由两轴确定图象种类。2.直接读取信息:从振动图象上可直接读取周期和振幅;从波的图象上可直接读取波长和振幅。3.利用波速关系式:波长、波速、周期间一定满足 v=f。4.如果是相互联系的波的图象与振动图象,要注意质点的振动方向与波的传播方向的相互确定。-4-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 专题训练 1一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,位于原点的质点的振动图象如图甲所示。图乙所示为该波在某一时刻的波形,
3、A 点位于 x=0.5 m处。(1)该振动的振幅是 cm。(2)振动的周期是 s。(3)在 t 等于14周期时,位于原点的质点离开平衡位置的位移是 cm。(4)该波的传播速度是 m/s。(5)经过12周期后,A 点离开平衡位置的位移是 cm。-5-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 解析:(1)由题图甲可知振幅为 8 cm。(2)周期 T=0.2 s。(3)t=4时,位于原点的质点在平衡位置,其位移为 0。(4)由题图乙知=2 m,则 v=10 m/s。(5)经12周期,A 位于波谷,位移为-8 cm。答案:(1)8(2)0.2(3)0(4)10(5)-8-6-本章整合 核心归纳 知
4、识网络 专题一 专题二 专题训练 2沿 x 轴负方向传播的简谐波在 t=0 时刻的波形如图所示,已知波速 v=5 m/s,试画出平衡位置在 x=10 cm 的质点 A 的振动图象。解析:由于波沿 x 轴负方向传播,所以 t=0 时刻 A点向下振动,由图可知=10 cm,由 v=得 T=0.15s=0.02 s,则可画出质点 A 的振动图象如图所示。答案:见解析-7-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 专题二 t 前后波形的画法给出某时刻的波形,由波的传播方向,根据波传播的是一种运动形式,即波形的传播,或根据参与波动的质点都在各自的平衡位置做简谐运动,结合波速便可确定 t 之前或之后的
5、波形。1.t 后波形的画法(1)平移法(如画图中t 时间后的波形)方法与步骤:a.算出波在 t 时间内传播的距离:x=vt=t。-8-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 b.把波形沿波的传播方向平移 x,得到如图所示的图线。c.然后将图线向反方向顺延即可,如图中虚线部分。(2)特殊点法(如画图中t 时间后的波形)方法与步骤:a.取相距为4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 t 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 t=n4的时间前后。2.t 前波形的画法也是利用以上两种方法,只不
6、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。-9-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 专题训练 3如图甲是一列简谐横波在 t=0.2 s 时的波形,其中坐标原点处是波源,图乙是波上某一点 P 的振动图象。(1)求波速,并说明 P 质点的位置。(2)画出 t=0.4 s 和 t=0.55 s 的波形。-10-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 解析:(1)由题图甲知波长=4 m,由题图乙知周期 T=0.2 s,所以波速v=20 m/s。由题图乙知 0.2 s 时 P 质点经过平衡位置正向上运动,且它已振动了一个周期,所以它应是题图甲中的波源,其横坐标 x=
7、0。(2)t=0.4 s 时,t1=0.2 s=T,波形正好向右平移了一个波长,因此 04 m 之间的波形与 t=0.2 s 时波形相同,此时波形如图中实线所示。t=0.55 s 时,t2=0.35 s=134T,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34 即可,结果如图中虚线所示。答案:见解析-11-本章整合 核心归纳 知识网络 专题一 专题二 专题训练4一列简谐波在 t时刻的波形如图所示,波沿 x 轴正方向传播,且波速为 2 m/s,在图中分别画出 t+3 s 和 t-3 s 两个时刻的波的图象。解析:波形在 3 s 内传播的距离为x=vt=23 m=6 m,则 t+3 s 时刻的波形为t 时刻波形沿 x 轴正方向平移 6 m,如图中实线所示;t-3 s 时刻的波形为 t 时刻波形沿 x 轴负方向平移 6 m,如图中的虚线所示。答案:见解析