单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/3/21 Thursday,#,第十二章 机械波,复习课件,第十二章 机械波,1,规律方法,2,触及高考,3,考题探析,4,临场练兵,5,知识结构,1,规律方法2触及高考3考题探析4临场练兵5知识结构1,2,知识结构,知识结构,3,人教版高中物理选修3-4：第十二章-机械波-复习ppt课件,4,规律方法,规律方法,5,一、对波的图象的理解。,1,.,图象的物理意义。,波的图象是表示波的传播方向上的各质点在某一时刻对平衡位置的位移情况的图象。,2,.,由图象获取的信息。,应用波动图象解题时，关键要理解波的形成和传播过程、波的传播方向的双向性、波动图象的重复性。要明确由波的图象可获取的以下信息：,人教版高中物理选修3-4：第十二章-机械波-复习ppt课件,6,（,1,）该时刻各质点的位移。,（,2,）质点振动的振幅,A,。,（,3,）波长,。,（,4,）若知道波速,v,的方向，可知各质点的运动方向。如图中，设波速向右，则,1,、,4,质点沿,y,方向运动，,2,、,3,质点沿,y,方向运动。,（1）该时刻各质点的位移。,7,（,5,）若知道该时刻某质点的运动方向，可判断波的传播方向。如图中，设质点,4,向上运动，则该波向左传播。,（5）若知道该时刻某质点的运动方向，可判断波的传播方向。如图,8,人教版高中物理选修3-4：第十二章-机械波-复习ppt课件,9,在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的,9,个质点，相邻两质点的距离均为,L,，如图甲所示。一列横波沿该直线向右传播，,t,0,时到达质点,1,，质点,1,开始向下运动，经过时间,t,第一次出现如图乙所示的波形，则该波的（）,在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质,10,人教版高中物理选修3-4：第十二章-机械波-复习ppt课件,11,答案：,BC,答案：BC,12,二、振动图象与波动图象相联系的问题。,1,.,振动图象与波动图象的互换。,（,1,）由振动图象定出振幅、周期及某时刻该质点的振动方向，结合波的传播方向从而可定出某时刻介质中各个质点在该时刻的位置，便可作出该时刻的波动图象。,（,2,）由波动图象定振动图象。,从波动图象定出振幅、该时刻某质点的位置及振动方向，再结合波的传播方向定出各个时刻该质点的位置，便可求出该质点的振动图象。,二、振动图象与波动图象相联系的问题。,13,2,.,解决两种图象结合的问题的基本思路。,（,1,）首先识别哪一个是波动图象，哪一个是振动图象，两者间的联系纽带是周期与振幅。,（,2,）再从振动图象中找出某一质点在波动图象中的那一时刻的振动方向，然后再确定波的传播方向及其他问题。,2.解决两种图象结合的问题的基本思路。,14,图（,a,）为一列简谐横波在,t,0.10s,时刻的波形图。,P,是平衡位置在,x,1.0m,处的质点，,Q,是平衡位置在,x,4.0m,处的质点；图（,b,）为质点,Q,的振动图象。下列说法正确的是,_,。,图（a）为一列简谐横波在t0.10s时刻的,15,A.,在,t,0.10s,时，质点,Q,向轴正方向运动,B.,在,t,0.25s,时，质点,P,的加速度方向与,y,轴正方向相同,C.,从,t,0.10s,到,t,0.25s,，该波沿,x,轴负方向传播了,6m,D.,从,t,0.10s,到,t,0.25s,，质点,P,通过的路程为,30cm,E.,质点,Q,简谐运动的表达式为,y,0.10sin10,t,（国际单位制）,A.在t0.10s时，质点Q向轴正方向运动,16,人教版高中物理选修3-4：第十二章-机械波-复习ppt课件,17,答案,：,BCE,答案：BCE,18,点评：,P,质点通过的路程易错为,30cm,，由于,P,质点在,t,0.10s,到,t,0.25s,时间内，有两次经过最大位移点，只有一次经过平衡位置，在平衡位置的振动速度比在最大位移附近平均速度大，同样时间内的路程比最大位移附近大。,点评：P质点通过的路程易错为30cm，由于P质点在t0.1,19,三、波动问题的周期性及多解性。,机械波在传播过程中在时间和空间上的周期性、传播方向上的双向性、质点振动方向的不确定性等都是形成波动习题多解的原因。,三、波动问题的周期性及多解性。,20,1,.,波动图象的周期性形成多解。,机械波在一个周期内不同时刻图象的形状是不同的，但在相隔时间为周期整数倍的不同时刻图象的形状则是相同的，机械波的这种周期性必然导致波的传播距离、时间和速度等物理量有多值与之对应，即这三个物理量可分别表示为：,s,n,s,t,nT,t,v,s,/,t,（,n,s,）,/,（,nT,t,），其中,n,0,，,1,，,2,，,1.波动图象的周期性形成多解。,21,2.,波的传播方向的双向性形成多解。,在一维条件下，机械波既可以向,x,轴正方向传播，又可以向,x,轴负方向传播，这就是波传播的双向性。,3,.,波形,的隐含性形成多解。,许多波动习题往往只给出完整波形的一部分，或给出了几个特殊点，而其余部分处于隐含状态。这样，一道习题就有多个图形与之对应，从而形成多解。,2.波的传播方向的双向性形成多解。,22,如图所示，实线为一列简谐横波在,t,1,1.0s,的波形，虚线为它在,t,2,1.5s,的波形，由此可以判断（）,如图所示，实线为一列简谐横波在t11.0s,23,答案,：,CD,答案：CD,24,点评：,质点回到平衡位置的时间不能以质点离开平衡位置的位移为依据，应该先判断质点的振动方向。才能确定质点回到平衡位置的时间长短。,点评：质点回到平衡位置的时间不能以质点离开平衡位置的位移为依,25,触及高考,触及高考,26,本章内容是高考的热点，命题频率最高的知识点是波的图象、频率、波长、波速的关系。试题信息容量大，一道题往往考查多个概念和规律，特别是通过波的图象综合考查理解能力、推理能力和空间想象能力。,本章内容是高考的热点，命题频率最高的知识点是,27,考题探析,考题探析,28,（,2015,天津理综，,3,）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，,a,、,b,两质点的横坐标分别为,x,a,2m,和,x,b,6m,，图乙为质点,b,从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是（）,（2015天津理综，3）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形,29,A.,该波沿,x,方向传播，波速为,1m/s,B.,质点,a,经,4s,振动的路程为,4m,C.,此时刻质点,a,的速度沿,y,方向,D.,质点,a,在,t,2s,时速度为零,A.该波沿x方向传播，波速为1m/s,30,解析：,A,项，由图乙可知，图甲所示的时刻,b,点的运动方向为,y,轴正方向，所以该波沿,x,轴负方向传播，故,A,项错误。,B,项，由图乙可知，波的周期为,8s,，所以质点,a,在,4s,内振动了半个周期，其路程为,1m,，故,B,项错误。,C,项，由,A,项分析可知，该波沿,x,轴负方向传播，所以此时刻质点,a,的速度沿,y,轴负方向，故,C,项错误。,D,项，该波沿,x,轴负方向传播，所以,t,2s,时，质点,a,运动到了波谷位置，此时速度为零，故,D,项正确。综上所述，本题正确答案为,D,。,答案：,D,解析：A项，由图乙可知，图甲所示的时刻b点的运动方向为y轴正,31,（,2015,新课标全国卷,，,34,）平衡位置位于原点,O,的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平,x,轴传播，,P,、,Q,为,x,轴上的两个点（均位于,x,轴正向），,P,与,O,的距离为,35cm,，此距离介于一倍波长与二倍波长之间。已知波源自,t,0,时由平衡位置开始向上振动，周期,T,1s,，振幅,A,5cm,。当波传到,P,点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过,5s,，平衡位置在,Q,处的质点第一次处于波峰位置。求：,（,1,）,P,、,Q,间的距离；,（,2,）从,t,0,开始到平衡位置在,Q,处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程。,（2015新课标全国卷，34）平衡位置位于,32,人教版高中物理选修3-4：第十二章-机械波-复习ppt课件,33,答案,：,（,1,）,133cm,（,2,）,125cm,答案：（1）133cm,34,临场练兵,临场练兵,35,1.,（,2015,北京理综，,15,）周期为,2.0s,的简谐横波沿,x,轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点,P,沿,y,轴负方向运动，则该波（）,A,沿,x,轴正方向传播，波速,v,20m/s,B,沿,x,轴正方向传播，波速,v,10m/s,C,沿,x,轴负方向传播，波速,v,20m/s,D,沿,x,轴负方向传播，波速,v,10m/s,答案：,B,1.（2015北京理综，15）周期为2.0s的简谐横波沿x,36,人教版高中物理选修3-4：第十二章-机械波-复习ppt课件,37,2.,（,2015,四川理综，,2,）平静湖面传播着一列水面波（横波），在波的传播方向上有相距,3m,的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下,30,次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰。这列水面波（）,A.,频率是,30Hz,B.,波长是,3m,C.,波速是,1m/sD.,周期是,0.1s,答案：,C,2.（2015四川理综，2）平静湖面传播着一列水面波（横波,38,人教版高中物理选修3-4：第十二章-机械波-复习ppt课件,39,3.,（,2015,福建理综，,16,）简谐横波在同一均匀介质中沿,x,轴正方向传播，波速为,v,。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点,a,、,b,相距为,s,，,a,、,b,之间只存在一个波谷，则从该时刻起，下列四幅波形图中质点,a,最早到达波谷的是（）,3.（2015福建理综，16）简谐横波在同一均匀介质中沿x,40,答案：,D,答案：D,41,人教版高中物理选修3-4：第十二章-机械波-复习ppt课件,42,4.,（,2015,江苏物理，,12B,）,（,1,）一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比,_,。,A,波速变大,B,波速不变,C,频率变高,D,频率不变,（,2,）用,210,6,Hz,的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为,2250m/s,和,1500m/s,，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的,_,倍。用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时,_,（选填,“,容易,”,或,“,不容易,”,）发生衍射。,答案：,（,1,）,BC,（,2,）,1.5,不容易,4.（2015江苏物理，12B）,43,人教版高中物理选修3-4：第十二章-机械波-复习ppt课件,44,5.,（,2015,新课标全国卷,，,34,）甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿,x,轴正向和负向传播，波速均为,v,25cm/s,。两列波在,t,0,时的波形曲线如图所示。求,5.（2015新课标全国卷，34）甲、乙两列简谐横波在同,45,（,1,）,t,0,时，介质中偏离平衡位置位移为,16cm,的所有质点的,x,坐标；,（,2,）从,t,0,开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为,16cm,的质点的时间。,答案：,（,1,）,x,（,50,300,n,）,cm,n,0,，,1,，,2,，,（,2,）,0.1s,（1）t0时，介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的,46,解析：,（,1,）,根据两列波的振幅都为,8cm,，偏离平衡位置位移为,16cm,的质点即为两列波的波峰相遇。,设质点坐标为,x,，根据,波形图可知，甲乙的波长分别为,乙,60cm,，,甲,50cm,，则,甲乙两列波的波峰坐标分别为,甲,50,k,1,50,（,k,1,0,，,1,，,2,，,3,，,）,乙,50,k,2,60,（,k,2,0,，,1,，,2,，,3,，,）,综上，所有波峰和波峰相遇的质点坐标为,x,（,50,