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,*,机械波,第十二章,章 末 小 结,第十二章,知识结构,规律方法,一、波的图象理解及应用,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：,(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。,(8),若已知波速,v,的大小和方向，可画出后一时刻的波形图：波在均匀介质中做匀速运动，在时间,t,内各质点的运动形式沿波速方向传播,x,v,t,，即把原波形图沿波的传播方向平移,t,，每过一个周期,T,，波向前传播一个波长,的距离，波形复原一次。,A,t,0.9s,，,Q,点第一次出现波峰,B,t,1.2s,，,Q,点第一次出现波峰,C,振源起振方向一定向上,D,质点,Q,位于波峰时，质点,P,位于波谷,答案：,ACD,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。,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。,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。,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,，,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。,A,质点,Q,比质点,N,先回到平衡位置,B,在,t,1,1.0s,这一时刻，波在,P,、,Q,之间的各点，运动方向一定竖直向上,C,此波的频率可能是,3Hz,或,5Hz,D,此波的波速最小值为,4m/s,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。,触及高考,本专题在新课标地区属于选考内容，因而出大型的综合题目的可能性不大，但作为板块,3,4,中的内容，出题的可能性较大，其中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。,考题探析,A,在,t,0.10s,时，质点,Q,向,y,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,),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。,解析：,由甲、乙两图知，该质点为,x,1.75m,处，距离该质点,x,0.5m,处的质点为,x,1,1.25m,或,x,2,2.25m,，在,t,1s,时,x,1,处在,x,轴下方并向上振动，,x,2,处在,x,轴上方并向下振动，在所给出的四个图中，符合以上条件的只有,A,图，故选,A,。,答案：,A,点评：,解有关振动图象和波动图象题目时要特别注意对应关系，本题中根据题意可得知,A,图是,x,2,2.25m,质点的振动图象。,