高中物理 2.2机械波的图像描述同步素材 粤教版选修3-4VIP专享

2.2 机械波的图像描述重点和难点：波的图像与振动图像的区别与联系波的图象重、难点分析 1．在直角坐标系中，用横轴表示介质中各质点的平衡位置，纵坐标表示某时刻各质点偏离平衡位置的位移。连接各位移矢量的末端得出的一条曲线，就是波的图象。 我们只研究横波的图象。横波的图象反映了介质中多个质点在同一时刻的位移在空间分布情况。 对空间某一范围内来讲，随着波的传播，波形图有所变化，这是因为组成波的各个质点的空间位置发生变化，但一个周期后波形图重合。 从广泛空间的角度讲，随着波的传播，波形图只是向前匀速平移，形状没有发生变化，且平移距离为。 2．根据机械波的传播规律，关于图象问题要求会进行如下判断： （1）根据图象，找出介质中质点的振幅和波长，以及该时刻各质点的位移和加速度的方向。若已知质点振动周期，会利用波速公式进一步求出波速。 （2）已知图象，根据介质中某质点的振动方向确定波的传播方向，或反之。 （3）根据波的传播方向和介质中某质点的振动方向，可以画出任意时刻的波形图。 3．波的图象和振动图象比较： 振动图象波动图象① 横轴表示的物理量不同。② 直接读的物理量不同。 研究对象一个质点介质上的各个质点研究内容位移随时间的变化某一时刻各个质点的空间分布物理意义一个质点在各个时刻偏离平衡位置的情况。各个质点在同一时刻偏离平衡位置的情况。图象的变化图线延长图线平移例题分析 1. 如图所示，一列在 x 轴上传播的横波 t0 时刻的图线用实线表示，经 Δt＝0.2s 时，其图线用虚线表示。已知此波的波长为 2m，则以下说法正确的是：（ ） A. 若波向右传播，则最大周期为 2s B. 若波向左传播，则最大周期为 2s C. 若波向左传播，则最小波速是 9m/s D. 若波速是 19m/s，则波的传播方向向左 分析:首先题目中没有给出波的传播方向，因而应分为两种情况讨论。例如波向右传播，图中实线所示横波经过 0.2s 传播的距离可以为 0.2m, (0.2+λ)m, (0.2+2λ)m……,其波形图均为图中虚线所示。因而不论求周期最小值还是求周期的最大值，都可以先写出通式再讨论求解。 解答：如果波向右传播，传播的距离为（0.2+nλ）m（n＝1,2,3……），则传播速度为m/s，取 n=0 时对应最小的波速为 1m/s，根据周期，得最大的周期为 2s。因此选项 A 是正确的； 如果波向左传播，传播的距离为（nλ－0.2） m（n=1,2,3……），则传播速度为m/s ，取 n=1 时对应最小的...