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高中物理机械振动 机械波 第2课时新人教版选修3-4VIP免费

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机械振动机械波第二课时(三)波的图象及应用考点点拨(1)波速v:运动状态或波形在介质中传播的速率;同一种波的波速由介质决定。注:在横波中,某一波峰(波谷)在单位时间内传播的距离等于波速。(2)周期T:即质点的振动周期;由波源决定。(3)波长λ:在波动中,振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离。注:在横波中,两个相邻波峰(波谷)之间的距离为一个波长。结论:(1)波在一个周期内传播的距离恰好为波长。由此:①v=λ/T=λf;λ=vT.②波长由波源和介质决定。(2)质点振动nT(波传播nλ)时,波形不变。(3)相隔波长整数倍的两质点,振动状态总相同;相隔半波长奇数倍的两质点,振动状态总相反。(4)波的图象中,波的图形、波的传播方向、某一介质质点的瞬时速度方向,这三者中已知任意两者,可以判定另一个。(口诀为“上坡下,下坡上”;或者“右上右、左上左)【例5】在均匀介质中有一个振源S,它以50HZ的频率上下振动,该振动以40m/s的速度沿弹性绳向左、右两边传播。开始时刻S的速度方向向下,试画出在t=0.03s时刻的波形。解析:从开始计时到t=0.03s经历了1.5个周期,波分别向左、右传播1.5个波长,该时刻波源S的速度方向向上,所以波形如图所示。【例6】如图所示是一列简谐横波在t=0时刻的波形图,已知这列波沿x轴正方向传播,波速为20m/s。P是离原点为2m的一个介质质点,则在t=0.17s时刻,质点P的:①速度和加速度都沿-y方向;②速度沿+y方向,加速度沿-y方向;③速度和加速度都正在增大;④速度正在增大,加速度正在减小。以上四种判断中正确的是A.只有①B.只有④C.只有①④D.只有②③解析:由已知,该波的波长λ=4m,波速v=20m/s,因此周期为T=λ/v=0.2s;因为波向右传播,所以t=0时刻P质点振动方向向下;0.75T<0.17sTA=TB>TC;再结合波动方向和振动方向的关系得:C图中的P点首先达到波谷。6.一列波在介质中向某一方向传播,如图是此波在某一时刻的波形图,且此时振动还只发生在M、N之间,并知此波的周期为T,Q质点速度方向在波形中是向下的。则:波源是_____;P质点的起振方向为_________;从波源起振开始计时时,P点已经振动的时间为______。解析:由Q点的振动方向可知波向左传播,N是波源。由M点的起振方向(向上)得P质点的起振方向向上。振动从N点传播到M点需要1T,传播到P点需要3T/4,所以质点P已经振动的时间为T/4.7.如图是一列向右传播的简谐横波在t=0时刻(开始计时)的波形图,已知在t=1s时,B点第三次达到波峰(在1s内B点有三次达到波峰)。则:①周期为________②波速为______;③D点起振的方向为_________;④在t=____s时刻,此波传到D点;在t=____s和t=___s时D点分别首次达到波峰和波谷;在t=____s和t=___s时D点分别第二次达到波峰和波谷。解析:①B点从t=0时刻开始在经过t=2.5T=1s第三次达到波峰,故周期T=0.4s.②由v=λ/T=10m/s.③D点的起振方向与介质中各质点的起振方向相同。在图示时刻,C点恰好开始起振,由波动方向可知C点起振方向向下。所以,D点起振方向也是向下。④从图示状态开始计时:此波传到D点需要的时间等于波从C点传播到D需要的时间,即:t=(45-4)/10=4.1s;D点...

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