高中物理 第12章 機(jī)械波本章整合課件 新人教版選修3-4.ppt

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本章整合,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,1.先看兩軸:由兩軸確定圖象種類(lèi)。 2.直接讀取信息:從振動(dòng)圖象上可直接讀取周期和振幅;從波的圖象上可直接讀取波長(zhǎng)和振幅。 3.利用波速關(guān)系式:波長(zhǎng)、波速、周期間一定滿(mǎn)足 4.如果是相互聯(lián)系的波的圖象與振動(dòng)圖象,要注意質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向的相互確定。,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,【例題1】 一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖甲所示。圖乙所示為該波在某一時(shí)刻的波形,A點(diǎn)位于x=0.5 m處。 (1)該振動(dòng)的振幅是 cm。 (2)振動(dòng)的周期是 s。 (3)在t等于 周期時(shí),位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移是 cm。 (4)該波的傳播速度是 m/s。 (5)經(jīng)過(guò) 周期后,A點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移是 cm。,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,變式訓(xùn)練1 一列簡(jiǎn)諧橫波,在t=0.6 s時(shí)刻的圖象如圖甲所示,波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示,則以下說(shuō)法正確的是( ) A.這列波沿x軸正方向傳播 B.這列波的波速是 m/s C.從t=0.6 s開(kāi)始,質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q晚0.4 s回到平衡位置 D.從t=0.6 s開(kāi)始,緊接著的Δt=0.6 s時(shí)間內(nèi),A質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程是4 m E.若該波在傳播過(guò)程中遇到一個(gè)尺寸為10 m的障礙物,不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,甲 乙,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,解析:由題圖乙可知,t=0.6 s時(shí)A點(diǎn)的振動(dòng)是向下的,因此可判斷這列波是向x軸正方向傳播的,選項(xiàng)A正確;由題圖甲可知,該波的波長(zhǎng)為20 m,由題圖乙可知,該波的周期為1.2 s,可得該波的波速為 m/s,選項(xiàng)B正確;由波上各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況可知,P點(diǎn)向上振動(dòng),應(yīng)該先回到平衡位置,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;0.6 s的時(shí)間為半個(gè)周期,因此質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)路程為4 m,選項(xiàng)D正確;該波的波長(zhǎng)為20 m,大于10 m,因此該波遇到一個(gè)尺寸為10 m的障礙物時(shí),會(huì)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象,選項(xiàng)E錯(cuò)誤。 答案:ABD,,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,給出某時(shí)刻的波形,由波的傳播方向,根據(jù)波傳播的是一種運(yùn)動(dòng)形式,即波形的傳播,或根據(jù)參與波動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),結(jié)合波速便可確定Δt之前或之后的波形。,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,1.Δt后波形的畫(huà)法 (1)平移法(如畫(huà)圖中①Δt時(shí)間后的波形) 方法與步驟: a.算出波在Δt時(shí)間內(nèi)傳播的距離: b.把波形沿波的傳播方向平移Δx,得到如圖所示的圖線②。 c.然后將圖線向反方向順延即可,如圖中虛線部分。,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,(2)特殊點(diǎn)法(如畫(huà)圖中①Δt時(shí)間后的波形) 方法與步驟: a.取相距為 的兩個(gè)特殊點(diǎn)(最大位移處與平衡位置處)為研究對(duì)象。 b.根據(jù)圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定出Δt時(shí)間后兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位置。 c.畫(huà)出通過(guò)此時(shí)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)位置的正(余)弦曲線即可。 注意:此法僅適用于 的時(shí)間前后。 2.Δt前波形的畫(huà)法也是利用以上兩種方法,只不過(guò)利用“平移法”時(shí)需將波形向波傳播的反方向平移,其他地方均相同。,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,【例題2】 圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10 s時(shí)刻的波形。P是平衡位置在x=1.0 m處的質(zhì)點(diǎn),Q是平衡位置在x=4.0 m處的質(zhì)點(diǎn);圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象。下列說(shuō)法正確的是( ) A.在t=0.10 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng) B.在t=0.25 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相同 C.從t=0.10 s到t=0.25 s,該波沿x軸負(fù)方向傳播了6 m D.從t=0.10 s到t=0.25 s,質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30 cm,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,解析:由題圖乙可知0.10 s時(shí)Q質(zhì)點(diǎn)向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;根據(jù)t=0.10 s時(shí)Q的振動(dòng)方向,可判斷波沿x軸負(fù)方向傳播,由振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象知振動(dòng)周期和波長(zhǎng),分別是T=0.2 s,λ=8 m,在t=0.10 s到t=0.25 s時(shí)間內(nèi)波沿x軸負(fù)方向傳播距離Δx=vΔt= λ=6 m,將t=0.10 s時(shí)的波形沿x軸負(fù)方向平移Δx得到t=0.25 s時(shí)的波形,如圖甲所示。,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,P點(diǎn)在平衡位置下方,每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的加速度總是指向平衡位置,因此P質(zhì)點(diǎn)加速度t=0.25 s時(shí)刻與y軸正方向相同,選項(xiàng)B、C正確;從t=0.1 s到t=0.25 s質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象如圖乙所示,由圖可知,其運(yùn)動(dòng)路程x3A=30 cm,D錯(cuò)誤。 答案:BC,,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,變式訓(xùn)練2 導(dǎo)學(xué)號(hào)38190066如圖甲是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.2 s時(shí)的波形,其中坐標(biāo)原點(diǎn)處是波源,圖乙是波上某一點(diǎn)P的振動(dòng)圖象。 (1)求波速,并說(shuō)明P質(zhì)點(diǎn)的位置。 (2)畫(huà)出t=0.4 s和t=0.55 s的波形。,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,解析:(1)由題圖甲知波長(zhǎng)λ=4 m,由題圖乙知周期 T=0.2 s,所以波速 =20 m/s。 由題圖乙知0.2 s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置正向上運(yùn)動(dòng),且它已振動(dòng)了一個(gè)周期,所以它應(yīng)是題圖甲中的波源,其橫坐標(biāo)x=0。 (2)t=0.4 s時(shí),Δt1=0.2 s=T,波形正好向右平移了一個(gè)波長(zhǎng),因此0~4 m之間的波形與t=0.2 s時(shí)波形相同,此時(shí)波形如圖中實(shí)線所示。 t=0.55 s時(shí),Δt2=0.35 s=1 T,由畫(huà)圖的一般做法:去整取零法,只需把t=0.2 s時(shí)的波形向右平移 λ即可,結(jié)果如圖中虛線所示。 答案:見(jiàn)解析,,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,變式訓(xùn)練3 導(dǎo)學(xué)號(hào)38190067一列橫波在某一時(shí)刻的波的圖象如圖所示,這列波從O點(diǎn)傳到f點(diǎn)需0.6 s,則: (1)這列波的傳播速度是多少? (2)再經(jīng)過(guò)3.4 s時(shí)e質(zhì)點(diǎn)的路程和位移各是多少? (3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明這列波經(jīng)1.3 s后的情況,并畫(huà)出波形。 (4)取波傳到f點(diǎn)時(shí)為時(shí)間起點(diǎn),作出f點(diǎn)的振動(dòng)圖象。,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,(3)經(jīng)過(guò)1.3 s時(shí)波形向右平移的距離Δx2=vΔt3=5×1.3 s=6.5 m,故其波形是 (4)當(dāng)波傳播到f點(diǎn)時(shí),其振動(dòng)方向向上,故其振動(dòng)圖象為 答案:(1)5 m/s (2)-0.04 m 1.36 m (3)、(4)見(jiàn)解析,,專(zhuān)題一,專(zhuān)題二,