高中物理 第2章 机械波章末复习课教师用书 粤教版选修3-4-粤教版高二选修3-4物理教案VIP免费

第2章机械波一、波的图象、传播方向、质点振动方向三者间的关系1．t时刻的波形t时刻质点振动方向如：波向右传播，对象质点应跟着紧邻的左边质点振动，从波形上看，若紧邻的左边质点在对象质点以下，则对象质点向下运动，反之，则向上运动．2．t时刻的波形(t＋Δt)时刻的波形方法3．振动图象(或质点振动情况)某时刻的波动图象一列简谐横波某时刻的波形图象如图2－1所示，由图象可知图2－1A．若质点a向下运动，则波是从左向右传播的B．若质点b向上运动，则波是从左向右传播的C．若波从右向左传播，则质点c向下运动D．若波从右向左传播，则质点d向上运动【解析】该题给出了某时刻的波形，可利用“带动法”进行质点运动方向与波的传播方向的相互判断．如A选项，对象质点a向下运动，从波形图知，紧邻它的右边质点在a以下，说明对象质点跟着紧邻的右边质点运动，则“左跟右”，所以波从右向左传播，A选项错误．同理可判定B，D正确，C错误．故正确答案为BD.【答案】BD一列简谐横波在t1＝0时刻的波形图如图2－2所示，已知该波沿x轴正方向传播，在t2＝0.7s末时，质点P刚好出现第二次波峰，求：图2－2(1)波速v.(2)x轴坐标为6m的Q点第一次出现波谷的时刻t3.【解析】(1)由波形图可直接读出波长λ＝2m．根据带动法可判断t1＝0时刻P质点应向y轴负方向运动．由题意可知t2－t1＝1T，即0.7s＝T，则T＝0.4s，根据v＝得v＝m/s＝5m/s.(2)根据波形平移法，t1＝0时刻x＝2m的质点是最前列的波谷，到t3时刻沿波的传播方向平移至x＝6m的Q质点处，此时Q质点第一次出现波谷，由Δx＝vΔt得t3＝s＝0.8s.【答案】(1)5m/s(2)0.8s二、波的多解问题波的多解问题是本章最重要的一种题型，也是能力要求最高的一种问题，要处理好本类问题，一是要理解波的特点，尤其是波的空间周期性(每前进一个波长，波形相同)、时间周期性(介质中各处每过一个周期的时间波形相同)、波传播的双向性、质点振动的双向性；二是在问题中培养起多解意识．1．空间周期性波在均匀介质中传播时，传播的距离Δx＝nλ＋x0，n＝0,1,2，…，式中λ为波长，x0表示传播距离中除去波长的整数倍部分后余下的那段距离．2．时间周期性波在均匀介质中传播的时间：Δt＝nT＋t0，n＝0,1,2…，式中T表示波的周期，t0表示总时间中除去周期的整数倍部分后余下的那段时间．3．传播方向的双向性本章中我们解决的都是仅限于在一条直线上传播的情况，即它有沿x正向或负向传播的可能．4．质点振动的双向性质点虽在振动，但在只给出位置的情况下，质点振动有沿＋y和－y两个方向振动的可能．一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45m，下图是A处质点的振动图象．当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是()图2－4A．4.5m/sB．3.0m/sC．1.5m/sD．0.7m/s【解析】由振动图象知，振动周期T＝0.4s，A、B间距离与波长间有(n＋)λ＝SAB(n＝0,1,2,3……)，波速v＝＝＝m/s，因此，当n＝0时，v0＝4.5m/s，当n＝1时，v1＝0.9m/s；当n＝2时，v2＝0.5m/s，所以正确选项只有A.【答案】A