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2021-2022学年新教材鲁科物理选择性必修第一册学案:第3章 机械波 章末综合提升 WORD版含解析.doc

上传人:高**** 文档编号:802648 上传时间:2024-05-30 格式:DOC 页数:5 大小:665KB
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资源描述

1、 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(

2、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T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

3、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

4、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 s,P点沿y轴负方向运动,故B对;从0.10 s到0.25 s,在t0.15 sT内,波沿x轴负方向传播了6 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T时,通过的路程不等于3倍振幅,故C、D错在波动图像与振动图像相互转换的问题上,关键是明确表示波动和振动的物理量,如,v,T,A,f等,以及质点的振动方向,只有这样才能顺利解决问题 主题3波的多解问题波动图像的多解涉及

5、: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,试求波的传播

6、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、,即,(k0,1,2,)则可以求出波的传播速度是一个通解:v1(k0,1,2,),若波向左传播,其传播距离s、,即,所以v2(k0,1,2,3,)答案若向右传播v1(k0,1,2,3,)若向左传播v2(k0,1,2,3,)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

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