高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第十一章 第2講 機械波的形成和傳播波的圖像配套課件 新人教版

《高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第十一章 第2講 機械波的形成和傳播波的圖像配套課件 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第十一章 第2講 機械波的形成和傳播波的圖像配套課件 新人教版（52頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2講 機械波的形成和傳播 波的圖像知識點知識點 1 1 機械波機械波 橫波和縱波橫波和縱波 1.1.機械波的形成和傳播機械波的形成和傳播(1)(1)產(chǎn)生條件。產(chǎn)生條件。有有_。有有_，如空氣、水、繩子等。，如空氣、水、繩子等。波源波源介質(zhì)介質(zhì)(2)(2)傳播特點。傳播特點。傳播振動形式、傳播振動形式、_和信息。和信息。質(zhì)點不質(zhì)點不_。介質(zhì)中各質(zhì)點振動頻率、振幅、起振方向等都與波源介質(zhì)中各質(zhì)點振動頻率、振幅、起振方向等都與波源_。能量能量隨波遷移隨波遷移相同相同2.2.機械波的分類機械波的分類分分 類類質(zhì)點振動方向和波的質(zhì)點振動方向和波的傳播方向的關(guān)系傳播方向的關(guān)系形形 狀狀舉舉 例例橫橫 波

2、波_凹凸相間；凹凸相間；有有_、_繩波等繩波等縱縱 波波在同一條直線在同一條直線上疏密相間；上疏密相間；有有_、_彈簧波、彈簧波、聲波等聲波等垂直垂直波峰波峰波谷波谷密部密部疏部疏部知識點知識點 2 2 橫波的圖像橫波的圖像 1.1.坐標(biāo)軸的意義坐標(biāo)軸的意義橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)x x表示在波的傳播方向上各個質(zhì)點的表示在波的傳播方向上各個質(zhì)點的_，縱坐標(biāo)，縱坐標(biāo)y y表示表示_各個質(zhì)點偏離平衡位置的位移。各個質(zhì)點偏離平衡位置的位移。2.2.圖像特點圖像特點簡諧波的波形曲線是簡諧波的波形曲線是_(_(或或_)_)曲線。曲線。平衡位置平衡位置某一時刻某一時刻正弦正弦余弦余弦3.3.橫波圖像的應(yīng)用橫波圖像的應(yīng)

3、用(1)(1)可知波動中質(zhì)點的可知波動中質(zhì)點的_和和_，以及任意一質(zhì)點此刻的，以及任意一質(zhì)點此刻的位移、加速度方向。位移、加速度方向。(2)(2)若已知波的傳播方向，可知介質(zhì)質(zhì)點的若已知波的傳播方向，可知介質(zhì)質(zhì)點的_，反之亦，反之亦然。然。(3)(3)若知波速若知波速v v，可求此時刻以后某一時刻的波形圖，方法是把，可求此時刻以后某一時刻的波形圖，方法是把波形圖平移波形圖平移_的距離。的距離。 振幅振幅波長波長振動方向振動方向x=vtx=vt知識點知識點 3 3 波速、波長和頻率（周期）的關(guān)系波速、波長和頻率（周期）的關(guān)系 1.1.波長波長在波動中，對平衡位置的位移總是在波動中，對平衡位置的位

4、移總是_的兩個的兩個_質(zhì)點之間質(zhì)點之間的距離。的距離。2 2頻率頻率波源的振動頻率，即波的頻率。由波源的振動頻率，即波的頻率。由_決定，與介質(zhì)無關(guān)。決定，與介質(zhì)無關(guān)。相等相等相鄰相鄰振源振源3 3波速波速波沿傳播方向傳播的位移與傳播該位移所用時間的比值。波沿傳播方向傳播的位移與傳播該位移所用時間的比值。4 4三者關(guān)系三者關(guān)系（1 1）公式：）公式：v=_= v=_= 。（2 2）適用條件：對機械波、電磁波均適用。）適用條件：對機械波、電磁波均適用。ffT【思考辨析【思考辨析】（1 1）有機械振動就有機械波。）有機械振動就有機械波。( )( )（2 2）質(zhì)點沿波的傳播方向向外遷移。）質(zhì)點沿波的傳

5、播方向向外遷移。( )( )（3 3）質(zhì)點沿水平方向振動的波就是縱波。）質(zhì)點沿水平方向振動的波就是縱波。( )( )（4 4）橫波可以在氣體中傳播。）橫波可以在氣體中傳播。( )( )（5 5）聲波是縱波。）聲波是縱波。( )( )（6 6）據(jù)）據(jù)v=fv=f可知提高波的頻率可知提高波的頻率f f，它的波速也增大。，它的波速也增大。( )( )（7 7）在一個周期內(nèi)，振動質(zhì)點走過的路程等于一個波長。）在一個周期內(nèi)，振動質(zhì)點走過的路程等于一個波長。( )( )分析：分析：形成機械波的條件是有介質(zhì)和波源，若僅有機械振動而形成機械波的條件是有介質(zhì)和波源，若僅有機械振動而無介質(zhì)就不會形成機械波，故（無

6、介質(zhì)就不會形成機械波，故（1 1）錯；波傳播的是波源的振）錯；波傳播的是波源的振動形式和能量，質(zhì)點不隨波遷移，故（動形式和能量，質(zhì)點不隨波遷移，故（2 2）錯；質(zhì)點的振動方）錯；質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向平行即為縱波，若質(zhì)點沿水平方向振動而波向與波的傳播方向平行即為縱波，若質(zhì)點沿水平方向振動而波沿豎直方向傳播，則此波為橫波，故（沿豎直方向傳播，則此波為橫波，故（3 3）錯；橫波只能在固）錯；橫波只能在固體中傳播，氣體不能傳播橫波，故（體中傳播，氣體不能傳播橫波，故（4 4）錯；聲波是縱波，故）錯；聲波是縱波，故（5 5）對；波速）對；波速v v由介質(zhì)決定，由介質(zhì)決定，f f由波源決定，介質(zhì)不

7、變則由波源決定，介質(zhì)不變則v v不變，不變，故（故（6 6）錯；質(zhì)點一個周期內(nèi)通過的路程為）錯；質(zhì)點一個周期內(nèi)通過的路程為4 4倍振幅值，波傳播倍振幅值，波傳播一個波長的距離所用時間為一個周期，故（一個波長的距離所用時間為一個周期，故（7 7）錯。）錯。考點考點 1 1 波的傳播規(guī)律波的傳播規(guī)律【考點解讀【考點解讀】(1)(1)振動與波動的關(guān)系：振動與波動的關(guān)系：振動是波動的起因，波動是振動在介質(zhì)中的傳播。振動是波動的起因，波動是振動在介質(zhì)中的傳播。有波動一定有振動，有振動不一定有波動。有波動一定有振動，有振動不一定有波動。深化深化理解理解 (2)(2)波的傳播規(guī)律：波的傳播規(guī)律：波源質(zhì)點振動

8、一個周期，波沿傳播方向傳播一個波長，波速波源質(zhì)點振動一個周期，波沿傳播方向傳播一個波長，波速與振動速度不同，波速是介質(zhì)中波的傳播速度，在均勻介質(zhì)中與振動速度不同，波速是介質(zhì)中波的傳播速度，在均勻介質(zhì)中是勻速傳播，速度不變，與波的頻率無關(guān)；振動速度是指波動是勻速傳播，速度不變，與波的頻率無關(guān)；振動速度是指波動中各質(zhì)點在平衡位置附近做變加速運動，速度會隨時間做周期中各質(zhì)點在平衡位置附近做變加速運動，速度會隨時間做周期性變化。性變化。介質(zhì)能傳播波是因為介質(zhì)中各質(zhì)點間有彈性作用，介質(zhì)中所介質(zhì)能傳播波是因為介質(zhì)中各質(zhì)點間有彈性作用，介質(zhì)中所有質(zhì)點的起始振動方向均與波源質(zhì)點的起始振動方向相同，彈有質(zhì)點的起

9、始振動方向均與波源質(zhì)點的起始振動方向相同，彈性越強，對運動的反應(yīng)越靈敏，則波的傳播速度越大，通常情性越強，對運動的反應(yīng)越靈敏，則波的傳播速度越大，通常情況下，固體對機械波傳播速度較大，氣體對機械波傳播速度較況下，固體對機械波傳播速度較大，氣體對機械波傳播速度較小。小。介質(zhì)中的質(zhì)點總是依次跟隨波源質(zhì)點在自身平衡位置附近振介質(zhì)中的質(zhì)點總是依次跟隨波源質(zhì)點在自身平衡位置附近振動，并不隨波遷移，介質(zhì)中質(zhì)點的振動周期與波源的周期相同，動，并不隨波遷移，介質(zhì)中質(zhì)點的振動周期與波源的周期相同，即波的傳播周期。即波的傳播周期。波不僅傳播振動和信息，還傳播能量。波不僅傳播振動和信息，還傳播能量。(3)(3)橫波

10、和縱波的比較：橫波和縱波的比較：橫波和縱波是依據(jù)波傳播方向與質(zhì)點振動方向的關(guān)系來分類。橫波和縱波是依據(jù)波傳播方向與質(zhì)點振動方向的關(guān)系來分類。橫波只能在固體介質(zhì)中傳播，縱波在固體、液體和氣體中均橫波只能在固體介質(zhì)中傳播，縱波在固體、液體和氣體中均可傳播?？蓚鞑?。在同種介質(zhì)中，橫波和縱波的傳播速度是不同的。在同種介質(zhì)中，橫波和縱波的傳播速度是不同的。【典例透析【典例透析1 1】(2013(2013福建高考福建高考) )如圖如圖,t=0,t=0時刻時刻, ,波源在坐標(biāo)原波源在坐標(biāo)原點從平衡位置沿點從平衡位置沿y y軸正向開始振動軸正向開始振動, ,振動周期為振動周期為0.4s,0.4s,在同一均在同

11、一均勻介質(zhì)中形成沿勻介質(zhì)中形成沿x x軸正、負(fù)兩方向傳播的簡諧橫波。下圖中能軸正、負(fù)兩方向傳播的簡諧橫波。下圖中能夠正確表示夠正確表示t=0.6st=0.6s時波形的圖是時波形的圖是( () )【解題探究【解題探究】解答本題時應(yīng)理解以下兩點解答本題時應(yīng)理解以下兩點: :(1)(1)明確明確t=0t=0時刻和時刻和t=0.6st=0.6s時刻波源的時刻波源的_方向。方向。(2)(2)波沿正、負(fù)兩方向傳播的波形關(guān)于波沿正、負(fù)兩方向傳播的波形關(guān)于_對稱。對稱?！窘馕觥窘馕觥窟x選C C。由于波沿正、負(fù)兩方向傳播的波形關(guān)于。由于波沿正、負(fù)兩方向傳播的波形關(guān)于y y軸對軸對稱稱,A,A、B B錯錯;t=0

12、;t=0時刻波源沿時刻波源沿y y軸正向開始振動軸正向開始振動, ,經(jīng)過經(jīng)過0.6s0.6s即即1.5T,1.5T,波源位于平衡位置且沿波源位于平衡位置且沿y y軸負(fù)向振動軸負(fù)向振動, ,據(jù)據(jù)“同側(cè)法同側(cè)法”可知可知C C對對,D,D錯。錯。振動振動y y軸軸【互動探究【互動探究】結(jié)合【典例透析結(jié)合【典例透析1 1】, ,回答下列問題回答下列問題: :(1)(1)若質(zhì)點的振幅是若質(zhì)點的振幅是10cm,10cm,則經(jīng)過則經(jīng)過0.6 s0.6 s波源通過的路程是多少波源通過的路程是多少? ?提示提示: :據(jù)據(jù)s= s= 4A4A可得可得s=60cms=60cm。(2)(2)若該波波長是若該波波長是

13、4m,4m,質(zhì)點的振幅是質(zhì)點的振幅是10cm,10cm,經(jīng)過經(jīng)過t=2st=2s時間距離波時間距離波源源x=8mx=8m處的質(zhì)點通過的路程和位移分別是多少處的質(zhì)點通過的路程和位移分別是多少? ?提示提示: :波傳到該質(zhì)點所需時間是波傳到該質(zhì)點所需時間是0.8s,0.8s,因此質(zhì)點振動了三個周期因此質(zhì)點振動了三個周期, ,通過的路程是通過的路程是120 cm,120 cm,位移為零。位移為零。tT【總結(jié)提升【總結(jié)提升】由由t t時刻的波形確定時刻的波形確定t+tt+t時刻的波形時刻的波形（1 1）波向右傳播）波向右傳播 的時間和向左傳播的時間和向左傳播 的時間的的時間的波形相同。波形相同。（2

14、2）由于沿波的傳播方向平移一個波長的整數(shù)倍時，波形不）由于沿波的傳播方向平移一個波長的整數(shù)倍時，波形不變，若變，若ttT T，可以采取，可以采取“舍整取零舍整取零”的辦法。的辦法。 1tT4 3tT4 考點考點 2 2 振動與波動圖像的綜合應(yīng)用振動與波動圖像的綜合應(yīng)用【考點解讀【考點解讀】（1 1）振動圖像與波動圖像的比較）振動圖像與波動圖像的比較圖像內(nèi)容圖像內(nèi)容振動圖像振動圖像波動圖像波動圖像研究對象研究對象某一振動質(zhì)點某一振動質(zhì)點沿波傳播方向所有質(zhì)點沿波傳播方向所有質(zhì)點圖像意義圖像意義某一質(zhì)點位移隨時間某一質(zhì)點位移隨時間的變化規(guī)律的變化規(guī)律某時刻所有質(zhì)點相對平衡某時刻所有質(zhì)點相對平衡位置的

15、位移位置的位移對比對比分析分析圖像內(nèi)容圖像內(nèi)容振動圖像振動圖像波動圖像波動圖像圖像信息圖像信息(1)(1)周期、振幅周期、振幅(2)(2)各時刻質(zhì)點的位各時刻質(zhì)點的位移移(3)(3)速度、加速度的速度、加速度的方向方向(1)(1)波長、振幅波長、振幅(2)(2)任意一質(zhì)點該時刻的任意一質(zhì)點該時刻的位移位移(3)(3)任意一質(zhì)點在該時刻任意一質(zhì)點在該時刻加速度的方向加速度的方向圖像變化圖像變化隨時間推移圖像延續(xù)，隨時間推移圖像延續(xù)，但已有形狀不變但已有形狀不變隨時間推移，圖像形狀沿隨時間推移，圖像形狀沿傳播方向平移傳播方向平移一個完整一個完整曲線對應(yīng)曲線對應(yīng)橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)一個周期一個周期一個波長一

16、個波長（2 2）波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向關(guān)系互判方法。）波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向關(guān)系互判方法。特殊點帶動法特殊點帶動法: :如圖所示如圖所示 為一為一沿沿x x軸正方向傳播的橫波，根據(jù)軸正方向傳播的橫波，根據(jù)波的形成，靠近波源的點能帶動波的形成，靠近波源的點能帶動它鄰近的離波源稍遠(yuǎn)的點，可判它鄰近的離波源稍遠(yuǎn)的點，可判斷質(zhì)點的振動方向。在質(zhì)點斷質(zhì)點的振動方向。在質(zhì)點P P附近靠近波源一方的圖線上另找附近靠近波源一方的圖線上另找一點一點 PP，若，若PP在在P P上方，上方，PP帶動帶動P P向上運動，則向上運動，則P P向上運動；向上運動；若若PP在在P P下方，下方，PP帶動帶動P

17、P向下運動，則向下運動，則P P向下運動。反之，根向下運動。反之，根據(jù)質(zhì)點的運動方向判斷鄰近哪側(cè)點帶動它運動，從而確定波的據(jù)質(zhì)點的運動方向判斷鄰近哪側(cè)點帶動它運動，從而確定波的傳播方向。傳播方向。微平移法：所謂微平移法，即將波微平移法：所謂微平移法，即將波形沿波的傳播方向平移微小的一段距形沿波的傳播方向平移微小的一段距離得到經(jīng)過微小一段時間后的波形離得到經(jīng)過微小一段時間后的波形圖，據(jù)質(zhì)點在新波形圖中的對應(yīng)位圖，據(jù)質(zhì)點在新波形圖中的對應(yīng)位置，便可判斷該質(zhì)點的運動方向。如圖所示，置，便可判斷該質(zhì)點的運動方向。如圖所示， 原波形圖（實原波形圖（實線）沿傳播方向經(jīng)微平移后得到一段微小時間后的波形圖（虛

18、線）沿傳播方向經(jīng)微平移后得到一段微小時間后的波形圖（虛線），線），P P點的對應(yīng)位置在點的對應(yīng)位置在PP處，便知原時刻向下運動。處，便知原時刻向下運動。上下坡法上下坡法: : 沿波的傳播方向看去，沿波的傳播方向看去，“上上坡坡”處的質(zhì)點向下振動，處的質(zhì)點向下振動，“下坡下坡”處的質(zhì)處的質(zhì)點向上振動。如圖所示，簡稱點向上振動。如圖所示，簡稱“上坡下，上坡下，下坡上下坡上”。同側(cè)法同側(cè)法: :在波的圖形的某質(zhì)點在波的圖形的某質(zhì)點P P上，沿波上，沿波的傳播方向畫一箭頭，再沿豎直方向向曲的傳播方向畫一箭頭，再沿豎直方向向曲線的同側(cè)畫另一箭頭，則該箭頭即為質(zhì)點線的同側(cè)畫另一箭頭，則該箭頭即為質(zhì)點的振動

19、方向，如圖所示。的振動方向，如圖所示?！镜淅肝觥镜淅肝? 2】(2012(2012福建高考）一列簡諧橫波沿福建高考）一列簡諧橫波沿x x軸傳軸傳播播,t=0,t=0時刻的波形如圖甲所示時刻的波形如圖甲所示, ,此時質(zhì)點此時質(zhì)點P P正沿正沿y y軸負(fù)方向運動軸負(fù)方向運動, ,其振動圖像如圖乙所示其振動圖像如圖乙所示, ,則該波的傳播方向和波速分別是則該波的傳播方向和波速分別是( )( )A.A.沿沿x x軸負(fù)方向軸負(fù)方向,60 m/s,60 m/s B. B.沿沿x x軸正方向軸正方向,60 m/s,60 m/sC.C.沿沿x x軸負(fù)方向軸負(fù)方向,30 m/s,30 m/s D. D.沿沿

20、x x軸正方向軸正方向,30 m/s,30 m/s【解題探究】【解題探究】（1 1）由振動圖像可得）由振動圖像可得_，由波動圖像可得，由波動圖像可得_，據(jù)此可得波速。，據(jù)此可得波速。（2 2）據(jù)波動圖像中）據(jù)波動圖像中P P點的振動方向可判斷出點的振動方向可判斷出_?！窘馕觥俊窘馕觥窟x選A A。由題圖甲知此時質(zhì)點。由題圖甲知此時質(zhì)點P P向下振動，據(jù)同側(cè)法可向下振動，據(jù)同側(cè)法可知該波沿知該波沿x x軸負(fù)方向傳播，軸負(fù)方向傳播，B B、D D錯。由題圖甲知波長錯。由題圖甲知波長=24 m24 m，由題圖乙知周期，由題圖乙知周期T=0.4 sT=0.4 s，因此波速，因此波速v= =60 m/sv

21、= =60 m/s，A A對、對、C C錯。錯。周期周期波長波長波的傳播方向波的傳播方向T【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】利用圖像求解波動與質(zhì)點振動的問題利用圖像求解波動與質(zhì)點振動的問題（1 1）首先要識別是波動圖像還是振動圖像，從而獲得波長、）首先要識別是波動圖像還是振動圖像，從而獲得波長、振幅或周期、振幅。振幅或周期、振幅。（2 2）利用特殊點帶動法、微平移法、上下坡法、同側(cè)法判斷）利用特殊點帶動法、微平移法、上下坡法、同側(cè)法判斷波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向的關(guān)系。波的傳播方向與質(zhì)點的振動方向的關(guān)系。（3 3）根據(jù)質(zhì)點的振動方向和初始位置判斷位移變化，從而分）根據(jù)質(zhì)點的振動方向和初始位置判斷位移變

22、化，從而分析回復(fù)力、加速度以及速度的變化，進一步結(jié)合時間與周期來析回復(fù)力、加速度以及速度的變化，進一步結(jié)合時間與周期來分析計算位移與路程等相關(guān)運動學(xué)量。分析計算位移與路程等相關(guān)運動學(xué)量?！咀兪接?xùn)練】【變式訓(xùn)練】(2014(2014漳州模擬漳州模擬) )一列簡諧橫波一列簡諧橫波, ,某時刻的圖像某時刻的圖像如圖甲所示如圖甲所示, ,從該時刻開始計時從該時刻開始計時, ,質(zhì)點質(zhì)點A A的振動圖像如圖乙所示的振動圖像如圖乙所示, ,則則( () )A.A.波沿波沿x x軸負(fù)向傳播軸負(fù)向傳播B.B.質(zhì)點質(zhì)點P P振幅比質(zhì)點振幅比質(zhì)點Q Q的大的大C.C.經(jīng)過經(jīng)過t=0.2s,t=0.2s,質(zhì)點質(zhì)點P

23、P通過的路程是通過的路程是2m2mD.D.質(zhì)點質(zhì)點P P比質(zhì)點比質(zhì)點Q Q先回到平衡位置先回到平衡位置【解析】【解析】選選A A。由。由A A的振動圖像可知此時的振動圖像可知此時A A沿正方向振動沿正方向振動, ,結(jié)合圖結(jié)合圖甲據(jù)甲據(jù)“同側(cè)法同側(cè)法”可知波沿可知波沿x x軸負(fù)向傳播軸負(fù)向傳播, ,質(zhì)點質(zhì)點P P沿沿y y軸負(fù)方向減速軸負(fù)方向減速運動運動, ,且各質(zhì)點振幅相等且各質(zhì)點振幅相等, ,選項選項A A正確、正確、B B錯誤錯誤;A;A的周期和振幅分的周期和振幅分別為別為0.8s0.8s和和2 m,2 m,經(jīng)過經(jīng)過t=0.2s,t=0.2s,質(zhì)點質(zhì)點P P通過的路程小于通過的路程小于2m

24、,2m,且比且比質(zhì)點質(zhì)點Q Q后回到平衡位置后回到平衡位置, ,選項選項C C、D D錯誤。錯誤?！咀兪絺溥x】【變式備選】如圖所示是一列簡諧如圖所示是一列簡諧橫波在橫波在t=0t=0時的波形圖，時的波形圖，P P、Q Q相距相距0.4 m0.4 m，若波的傳播速度為，若波的傳播速度為2 m/s2 m/s，此時質(zhì)點此時質(zhì)點P P向上振動。下列說法正向上振動。下列說法正確的是確的是( )( )A A質(zhì)點質(zhì)點P P的振動周期為的振動周期為0.25 s0.25 sB B經(jīng)過任意時間，質(zhì)點經(jīng)過任意時間，質(zhì)點Q Q和和P P的振動情況總是相同的的振動情況總是相同的C C經(jīng)過經(jīng)過t=0.4 st=0.4 s

25、，質(zhì)點，質(zhì)點P P向右移動向右移動0.8 m0.8 mD D經(jīng)過經(jīng)過t=0.4 st=0.4 s，質(zhì)點，質(zhì)點P P仍在平衡位置，它通過的路程為仍在平衡位置，它通過的路程為0.2 m0.2 m【解析】【解析】選選B B。根據(jù)波形圖可知，波長。根據(jù)波形圖可知，波長=0.4 m=0.4 m，振幅，振幅A=A=5 cm5 cm，已知，已知v=2 m/sv=2 m/s，所以，所以 選項選項A A錯誤；質(zhì)點錯誤；質(zhì)點Q Q和和P P間的距離剛好是間的距離剛好是1 1個波長，所以它們的振動情況總是相同的，個波長，所以它們的振動情況總是相同的，選項選項B B正確；在機械波的傳播過程中，各質(zhì)點并不隨波遷移，正確

26、；在機械波的傳播過程中，各質(zhì)點并不隨波遷移，而是在自己的平衡位置附近振動，選項而是在自己的平衡位置附近振動，選項C C錯誤；經(jīng)過錯誤；經(jīng)過t=t=0.4 s=2T0.4 s=2T，質(zhì)點，質(zhì)點P P回到初始位置，不在平衡位置，它通過的路回到初始位置，不在平衡位置，它通過的路程是程是8A=40 cm=0.4 m8A=40 cm=0.4 m，選項，選項D D錯誤。錯誤。 T0.2 sv，考點考點 3 3 波的多解問題波的多解問題【考點解讀】【考點解讀】在機械波中由于條件的不確定性，導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)多種可能，對在機械波中由于條件的不確定性，導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)多種可能，對于此類問題，應(yīng)仔細(xì)分析各種可能的情況，引起

27、多解的主要原于此類問題，應(yīng)仔細(xì)分析各種可能的情況，引起多解的主要原因有以下四個方面：因有以下四個方面：（1 1）傳播的雙向性：由于波可沿）傳播的雙向性：由于波可沿x x軸的正、負(fù)兩個方向傳播而軸的正、負(fù)兩個方向傳播而導(dǎo)致多解。導(dǎo)致多解。解題解題技巧技巧（2 2）時間的周期性：每經(jīng)過一個周期，同一質(zhì)點振動狀態(tài)相）時間的周期性：每經(jīng)過一個周期，同一質(zhì)點振動狀態(tài)相同，波的形狀也相同，因此在波的傳播過程中，經(jīng)過整數(shù)倍周同，波的形狀也相同，因此在波的傳播過程中，經(jīng)過整數(shù)倍周期時，波形圖相同。期時，波形圖相同。（3 3）空間的周期性：每經(jīng)過一個波長，波的形狀相同，振動）空間的周期性：每經(jīng)過一個波長，波的形

28、狀相同，振動狀態(tài)相同，因此在波的傳播過程中，經(jīng)過波長整數(shù)倍距離時，狀態(tài)相同，因此在波的傳播過程中，經(jīng)過波長整數(shù)倍距離時，波形圖相同。波形圖相同。（4 4）兩質(zhì)點間關(guān)系不確定：在波的傳播方向上，兩質(zhì)點間的）兩質(zhì)點間關(guān)系不確定：在波的傳播方向上，兩質(zhì)點間的距離不確定或者相位之間關(guān)系不確定形成多解。距離不確定或者相位之間關(guān)系不確定形成多解?！镜淅肝觥镜淅肝? 3】（20122012四川高考）四川高考）在在xOyxOy平面內(nèi)有一列沿平面內(nèi)有一列沿x x軸正方向傳軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為播的簡諧橫波，波速為2 m/s2 m/s，振，振幅為幅為A A。M M、N N是平衡位置相距是平衡位置相距2

29、 m2 m的的兩個質(zhì)點，如圖所示。在兩個質(zhì)點，如圖所示。在t=0t=0時，時，M M通過其平衡位置沿通過其平衡位置沿y y軸正方軸正方向運動，向運動，N N位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期位于其平衡位置上方最大位移處。已知該波的周期大于大于1 s1 s。則。則( )( )A.A.該波的周期為該波的周期為B.B.在在 時，時，N N的速度一定為的速度一定為2 m/s2 m/sC.C.從從t=0t=0到到t=1 st=1 s，M M向右移動了向右移動了2 m2 mD.D.從從 M M的動能逐漸增大的動能逐漸增大【解題探究】【解題探究】（1 1）據(jù)波的傳播方向及）據(jù)波的傳播方向及_情況畫

30、出情況畫出最簡波形圖。最簡波形圖。（2 2）據(jù)最簡波形圖寫出）據(jù)最簡波形圖寫出_。（3 3）據(jù)波速、波長關(guān)系式得出）據(jù)波速、波長關(guān)系式得出_，據(jù)周期條件篩選。，據(jù)周期條件篩選。5 s31t s312t st s33到，M M、N N兩點運動兩點運動波長的通式波長的通式周期表達式周期表達式【解析】【解析】選選D D。由題意知。由題意知(n+ )=2(n+ )=2，所以，所以 根據(jù)根據(jù) 由題意由題意 可知可知n=0n=0，所以，所以 A A錯誤；當(dāng)錯誤；當(dāng) 時，質(zhì)點時，質(zhì)點N N正處于平衡位正處于平衡位置處，具有沿置處，具有沿y y軸負(fù)方向的一個最大速度，而質(zhì)點并不隨波遷軸負(fù)方向的一個最大速度，而

31、質(zhì)點并不隨波遷移，所以移，所以B B、C C均錯誤均錯誤; ;當(dāng)當(dāng) 時，質(zhì)點時，質(zhì)點M M正處于正處于y y軸正方向軸正方向的一個最大位移，此時速度為零，當(dāng)?shù)囊粋€最大位移，此時速度為零，當(dāng) 時，質(zhì)點時，質(zhì)點M M又回又回到平衡位置處，具有最大的速度，所以在這個過程中，質(zhì)點到平衡位置處，具有最大的速度，所以在這個過程中，質(zhì)點M M的動能是逐漸增大的，的動能是逐漸增大的，D D正確。故選正確。故選D D。348 m4n3 。4v,T sTv4n3，4T s1 sv4n348T s, m33 ，1Tt s341Tt s342Tt s32【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】結(jié)合圖像求解波的多解問題的分析方法結(jié)合圖

32、像求解波的多解問題的分析方法（1 1）對于已經(jīng)提供振動圖像的問題，質(zhì)點和波的周期已經(jīng)確）對于已經(jīng)提供振動圖像的問題，質(zhì)點和波的周期已經(jīng)確定，對于此類問題，應(yīng)仔細(xì)分析波傳播的雙向性及兩質(zhì)點的關(guān)定，對于此類問題，應(yīng)仔細(xì)分析波傳播的雙向性及兩質(zhì)點的關(guān)系，從而根據(jù)空間的周期性及題中波長的限制條件確定波傳播系，從而根據(jù)空間的周期性及題中波長的限制條件確定波傳播的距離的距離xx與波長與波長的關(guān)系。的關(guān)系。（2 2）對于已經(jīng)提供波動圖像的問題，波的波長已經(jīng)確定，對）對于已經(jīng)提供波動圖像的問題，波的波長已經(jīng)確定，對于此類問題，應(yīng)仔細(xì)分析時間的周期性及題中周期的限制條件于此類問題，應(yīng)仔細(xì)分析時間的周期性及題中周

33、期的限制條件確定時間間隔確定時間間隔tt與周期與周期T T的關(guān)系。的關(guān)系?！咀兪接?xùn)練】【變式訓(xùn)練】(2014(2014廈門模擬廈門模擬) )一列簡諧橫波沿一列簡諧橫波沿x x軸正方向傳軸正方向傳播播,t,t時刻波形圖如圖中的實線所示時刻波形圖如圖中的實線所示, ,此時波剛好傳到此時波剛好傳到P P點點,t+,t+0.6s0.6s時刻的波形如圖中的虛線所示時刻的波形如圖中的虛線所示,a,a、b b、c c、P P、Q Q是介質(zhì)中的是介質(zhì)中的質(zhì)點質(zhì)點, ,則以下說法正確的是則以下說法正確的是( () )A A這列波的波速可能為這列波的波速可能為50 m/s50 m/sB B質(zhì)點質(zhì)點a a在這段時間

34、內(nèi)通過的路程一定小于在這段時間內(nèi)通過的路程一定小于30 cm30 cmC C若若T=0.8 sT=0.8 s，t+0.4 st+0.4 s時刻開始計時，則質(zhì)點時刻開始計時，則質(zhì)點c c的振動方程為的振動方程為x=0.1sin( t)(m)x=0.1sin( t)(m)D D若若T=0.8 sT=0.8 s，則當(dāng)，則當(dāng)t+0.5 st+0.5 s時刻，質(zhì)點時刻，質(zhì)點b b的位移小于的位移小于P P的位移的位移52【解析】【解析】選選A A。據(jù)圖像可知波長。據(jù)圖像可知波長=40 m=40 m，波傳播距離，波傳播距離s=n+s=n+30 m30 m，當(dāng)，當(dāng)n=0n=0時波速為時波速為50 m/s50

35、 m/s，周期，周期T=0.8 sT=0.8 s，質(zhì)點，質(zhì)點a a在這段時在這段時間內(nèi)通過的路程小于間內(nèi)通過的路程小于30 cm30 cm，若，若n1,n1,則質(zhì)點則質(zhì)點a a在這段時間內(nèi)通在這段時間內(nèi)通過的路程大于過的路程大于40 cm,40 cm,選項選項A A正確，正確，B B錯誤；若錯誤；若T=0.8 sT=0.8 s，當(dāng)經(jīng)過，當(dāng)經(jīng)過t=0.4 st=0.4 s時，質(zhì)點時，質(zhì)點c c在正向最大位移處，其振動方程為在正向最大位移處，其振動方程為x=x=0.1cos( t)(m)0.1cos( t)(m)，選項，選項C C錯誤；當(dāng)經(jīng)過錯誤；當(dāng)經(jīng)過t=0.5 st=0.5 s時，分別是時，分

36、別是x=25 mx=25 m、35 m35 m處質(zhì)點的振動情況傳播到質(zhì)點處質(zhì)點的振動情況傳播到質(zhì)點b b、P P，因此質(zhì)點，因此質(zhì)點b b的位移等于的位移等于P P的位移，選項的位移，選項D D錯誤。錯誤。 52【資源平臺】【資源平臺】地震波與海嘯地震波與海嘯在在20042004年年1212月月2626日和日和20112011年年3 3月月1111日，分別在印度洋和日本近日，分別在印度洋和日本近海的地震引發(fā)海嘯，造成了重大的人員傷亡。海嘯實際上是一海的地震引發(fā)海嘯，造成了重大的人員傷亡。海嘯實際上是一種波浪運動，也可稱為地震海浪，下列說法中正確的是種波浪運動，也可稱為地震海浪，下列說法中正確的

37、是( )( )A A波源停止振動時，海嘯和地震波的傳播立即停止波源停止振動時，海嘯和地震波的傳播立即停止B B地震波和海嘯都是由機械振動引起的機械波地震波和海嘯都是由機械振動引起的機械波C C地震波和海嘯都只有縱波地震波和海嘯都只有縱波D D地震波和海嘯具有能量，隨著傳播將愈來愈強地震波和海嘯具有能量，隨著傳播將愈來愈強【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】選選B B。地震波和海嘯都是由機械振動引起的機械。地震波和海嘯都是由機械振動引起的機械波，當(dāng)波源停止振動時，海嘯和地震波的傳播都不會立即停止，波，當(dāng)波源停止振動時，海嘯和地震波的傳播都不會立即停止，選項選項A A錯誤，錯誤，B B正確；地震波既有橫波，也

38、有縱波，而海嘯只有正確；地震波既有橫波，也有縱波，而海嘯只有縱波，選項縱波，選項C C錯誤；地震波和海嘯具有能量，隨著傳播將愈來錯誤；地震波和海嘯具有能量，隨著傳播將愈來愈弱，選項愈弱，選項D D錯誤。錯誤。1.1.關(guān)于機械波的概念，下列說法中正確的是關(guān)于機械波的概念，下列說法中正確的是( )( )A.A.質(zhì)點振動的方向總是垂直于波的傳播方向質(zhì)點振動的方向總是垂直于波的傳播方向B.B.波將波源的振動形式傳播出去的同時，也可以傳播信息波將波源的振動形式傳播出去的同時，也可以傳播信息C.C.任一振動質(zhì)點每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長任一振動質(zhì)點每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長D.

39、D.振動頻率越高，則波傳播一個波長的距離所用的時間越長振動頻率越高，則波傳播一個波長的距離所用的時間越長【解析】【解析】選選B B?？v波質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向平行，選?？v波質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向平行，選項項A A錯誤；機械波是振源的振動狀態(tài)在介質(zhì)中的傳播，可同時錯誤；機械波是振源的振動狀態(tài)在介質(zhì)中的傳播，可同時傳播信息，質(zhì)點不隨波遷移，選項傳播信息，質(zhì)點不隨波遷移，選項B B正確，正確，C C錯誤；由錯誤；由 知，選項知，選項D D錯誤。錯誤。1fT2.2.一簡諧機械波沿一簡諧機械波沿x x軸正方向傳播軸正方向傳播, ,周期周期為為T,T,波長為波長為。若在。若在x=0 x=0處質(zhì)

40、點的振動圖處質(zhì)點的振動圖像如圖所示像如圖所示, , 則該波在則該波在 時刻的波時刻的波形曲線為圖中的形曲線為圖中的( )( )Tt2【解析】【解析】選選A A。根據(jù)振動圖像。根據(jù)振動圖像, ,可知可知x=0 x=0處的質(zhì)點在處的質(zhì)點在 時刻在時刻在平衡位置且向下振動平衡位置且向下振動, ,只有選項只有選項A A中波的圖像在中波的圖像在x=0 x=0處的質(zhì)點滿處的質(zhì)點滿足條件足條件, ,故故A A正確。正確。Tt23.(20143.(2014福州模擬福州模擬) )一列簡諧橫波向右傳播一列簡諧橫波向右傳播, ,波速為波速為v v。沿波傳播方向上有相距為。沿波傳播方向上有相距為L L的的P P、Q

41、Q兩質(zhì)點兩質(zhì)點, ,如圖所示。某時刻如圖所示。某時刻P P、Q Q兩質(zhì)點都處于平衡位置兩質(zhì)點都處于平衡位置, ,且且P P、Q Q間僅有一個波峰間僅有一個波峰, ,經(jīng)過時間經(jīng)過時間t,Qt,Q質(zhì)點第一次運動到波谷質(zhì)點第一次運動到波谷, ,則則t t的可的可能值有能值有( () )A.1A.1個個B.2B.2個個C.3C.3個個D.4D.4個個【解析】【解析】選選D D。由于。由于P P、Q Q兩質(zhì)點都處于平衡位置，且兩質(zhì)點都處于平衡位置，且P P、Q Q間僅間僅有一個波峰，若有一個波峰，若P P、Q Q兩質(zhì)點間位置如圖甲所示，則兩質(zhì)點間位置如圖甲所示，則=2L=2L，T= T= Q Q質(zhì)點經(jīng)過

42、質(zhì)點經(jīng)過 第一次運動到波谷，第一次運動到波谷， 若若P P、Q Q兩質(zhì)點兩質(zhì)點間位置如圖乙所示間位置如圖乙所示 ，則，則=L=L， Q Q質(zhì)點經(jīng)過質(zhì)點經(jīng)過 第一次運動第一次運動到波谷，到波谷， 若若P P、Q Q兩質(zhì)點間位置如圖丙所示兩質(zhì)點間位置如圖丙所示 ，則，則=L=L，T= T= Q Q質(zhì)點經(jīng)過質(zhì)點經(jīng)過 第一次運動到波谷，第一次運動到波谷， 若若P P、Q Q兩質(zhì)點間兩質(zhì)點間位置如圖丁所示，則位置如圖丁所示，則 Q Q質(zhì)點經(jīng)過質(zhì)點經(jīng)過 第一次運動第一次運動到波谷，到波谷， 因此因此t t的可能值有的可能值有4 4個，故選個，故選D D。2Lv，3T43Lt2v；LTv，T4Lt4v；Lv

43、，3T43Lt4v；2L2LT33v ，T4Lt6v；4.(20124.(2012安徽高考安徽高考) )一列簡諧波沿一列簡諧波沿x x軸正方向傳播，在軸正方向傳播，在t=0t=0時波形如圖時波形如圖所示，已知波速為所示，已知波速為10 m/s10 m/s。則。則t=t=0.1 s0.1 s時正確的波形應(yīng)是圖中的時正確的波形應(yīng)是圖中的( )( )【解析】【解析】選選C C。由。由t=0t=0時刻的波形圖可知該列波的波長為時刻的波形圖可知該列波的波長為4 m4 m，所以波的傳播周期為所以波的傳播周期為 由于波沿由于波沿x x軸正方向傳播，所以從軸正方向傳播，所以從t=0t=0時刻經(jīng)過四分之一個周期

44、后的波形時刻經(jīng)過四分之一個周期后的波形應(yīng)為選項應(yīng)為選項C C。41T s0.4 stTv104，所以，5.5.一列簡諧橫波在一列簡諧橫波在t=0t=0時刻的波時刻的波形如圖中的實線所示，形如圖中的實線所示，t=0.02 st=0.02 s時刻的波形如圖中虛線所示。若時刻的波形如圖中虛線所示。若該波的周期該波的周期T T大于大于0.02 s0.02 s，則該波，則該波的傳播速度可能是的傳播速度可能是( )( )A A2 m/s B2 m/s B3 m/s C3 m/s C4 m/s D4 m/s D5 m/s5 m/s【解析】【解析】選選B B。據(jù)波的傳播的雙向性有兩種可能：。據(jù)波的傳播的雙向性

45、有兩種可能：(1)(1)設(shè)波向右傳播，則在設(shè)波向右傳播，則在t=0t=0時刻，時刻，x x4 cm4 cm處的質(zhì)點往上振處的質(zhì)點往上振動，設(shè)經(jīng)歷動，設(shè)經(jīng)歷tt時間時質(zhì)點運動到波峰的位置，則時間時質(zhì)點運動到波峰的位置，則tt( ( n)Tn)T，即，即 當(dāng)當(dāng)n n0 0時，時，T T0.08 s0.02s0.08 s0.02s，符合要求，此時符合要求，此時 1 m/s1 m/s；當(dāng)；當(dāng)n n1 1時，時，T T0.016 s0.02 s0.016 s0.02 s，不符合要求。，不符合要求。144 t0.08T4n 14n 1。0.08v m/sT0.08 (2)(2)設(shè)波向左傳播，則在設(shè)波向左傳播，則在t=0t=0時刻時刻x x4 cm4 cm處的質(zhì)點往下振動，處的質(zhì)點往下振動，設(shè)經(jīng)歷設(shè)經(jīng)歷tt時間時質(zhì)點運動到波峰的位置，則時間時質(zhì)點運動到波峰的位置，則tt（ n)Tn)T，即即 當(dāng)當(dāng)n n0 0時，時， 符合要符合要求，此時求，此時 當(dāng)當(dāng)n n1 1時，時， 0.02 s0.02 s，不符合要求。綜上所述，只有，不符合要求。綜上所述，只有B B選項正確。選項正確。 344 t0.08T4n34n3。0.08T s0.02 s,30.08v m/s3 m/s0.08T3 ；0.08T s7