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1、本章优化总结本章优化总结专题归纳整合专题归纳整合高考真题演练高考真题演练知识网络构建知识网络构建章末综合检测章末综合检测本本章章优优化化总总结结知识网络构建知识网络构建1两者的联系两者的联系(1)振动是波动的起因，波动是振动在介质中的振动是波动的起因，波动是振动在介质中的传播传播(2)没有振动一定没有波动，但没有波动不一定没有振动一定没有波动，但没有波动不一定没有振动没有振动专题归纳整合专题归纳整合专题专题1波的传播与质点振动的关系波的传播与质点振动的关系2两者的区别两者的区别(1)从研究对象看：振动是一个质点或一个物体在从研究对象看：振动是一个质点或一个物体在某一平衡位置附近的往复运动；波动
2、是介质中大某一平衡位置附近的往复运动；波动是介质中大量质点依次发生振动而形成的量质点依次发生振动而形成的“集体运动集体运动”(2)从运动原因看：振动是由于质点所受回复力作从运动原因看：振动是由于质点所受回复力作用的结果；波动是由于介质中相邻质点的带动作用的结果；波动是由于介质中相邻质点的带动作用而形成的用而形成的(3)从能量的变化看：振动系统是动能与势能的从能量的变化看：振动系统是动能与势能的相互转换，如果是简谐运动，动能与势能相互转相互转换，如果是简谐运动，动能与势能相互转换过程中总的机械能保持不变；波在传播过程中，换过程中总的机械能保持不变；波在传播过程中，由波源带动与它相邻的质点振动，即
3、波源将机械由波源带动与它相邻的质点振动，即波源将机械能传递给与它相邻的质点，这个质点再将能量传能传递给与它相邻的质点，这个质点再将能量传递给下一个质点，因此说波的传播过程也是一个递给下一个质点，因此说波的传播过程也是一个能量传播过程能量传播过程3只要明确了波的图象、波的传播方向、介只要明确了波的图象、波的传播方向、介质中各质点的振动方向三者间关系，然后结合质中各质点的振动方向三者间关系，然后结合v/T，有关波的问题大多数可得到解决这，有关波的问题大多数可得到解决这三者的关系是：三者的关系是：(1)已知波形图和波的传播方已知波形图和波的传播方向，确定质点的振动方向向，确定质点的振动方向(2)已知
4、质点振动已知质点振动的方向和波的传播方向，确定波形的方向和波的传播方向，确定波形 (2010年高考全国年高考全国)一简谐横波以一简谐横波以4 m/s的的波速沿波速沿x轴正方向传播已知轴正方向传播已知t0时的波形图如图时的波形图如图21所示，则所示，则()图图21【答案】【答案】B振动图象与波的图象虽存在诸多区别，但也有振动图象与波的图象虽存在诸多区别，但也有一定的联系，由质点的振动图象，附加少许条一定的联系，由质点的振动图象，附加少许条件便可画出它所在介质中参与波动的质点在某件便可画出它所在介质中参与波动的质点在某时刻的波形图若给出波形图，附加少许条件时刻的波形图若给出波形图，附加少许条件便可
5、画任一质点的振动图象这是振动与波动便可画任一质点的振动图象这是振动与波动联系的重要体现联系的重要体现1由波的图象画振动图象由波的图象画振动图象专题专题2波的图象与振动图象波的图象与振动图象 图图22为一简谐波在为一简谐波在t0时刻的波形图，时刻的波形图，介质中的质点介质中的质点P做简谐运动的表达式为做简谐运动的表达式为yAsin5t，求该波的波速，并画出求该波的波速，并画出t0.3 s时的波形图时的波形图(至少至少画出一个波长画出一个波长) 图图22图图23【答案答案】10 m/s波形图见精讲精析波形图见精讲精析专题专题3波的多解问题波的多解问题1方向性不确定出现多解：波总是由波源发出方向性不
6、确定出现多解：波总是由波源发出并由近及远地向前传播，波在介质中传播时，介并由近及远地向前传播，波在介质中传播时，介质中各质点的振动情况是依据波的传播方向确定质中各质点的振动情况是依据波的传播方向确定的，反之亦然因此，根据题中的已知条件不能的，反之亦然因此，根据题中的已知条件不能确定波的传播方向或者不能确定质点的振动方向，确定波的传播方向或者不能确定质点的振动方向，就会出现多解，学生在解题时往往人为地选定某就会出现多解，学生在解题时往往人为地选定某一方向为波的传播方向或是质点的振动方向，造一方向为波的传播方向或是质点的振动方向，造成漏掉一个相反方向的可能解成漏掉一个相反方向的可能解2时间、距离不
7、确定形成多解：沿着波的传播方时间、距离不确定形成多解：沿着波的传播方向，相隔一个波长的连续两个相邻的质点振动的向，相隔一个波长的连续两个相邻的质点振动的步调完全相同在时间上相差一个周期的前后两步调完全相同在时间上相差一个周期的前后两个相邻时刻的波形图象是完全相同的，所以当题个相邻时刻的波形图象是完全相同的，所以当题中已知条件没有给定波的传播时间，或是没有给中已知条件没有给定波的传播时间，或是没有给定波的传播距离时，就会出现多解现象在解题定波的传播距离时，就会出现多解现象在解题时，学生经常只分析时，学生经常只分析t小于小于T或或x小于小于的特解情的特解情况，造成特解代替通解的漏解现象况，造成特解
8、代替通解的漏解现象3两质点间关系不确定形成多解：在波的传播两质点间关系不确定形成多解：在波的传播方向上，如果两个质点间的距离不确定或相位之方向上，如果两个质点间的距离不确定或相位之间的关系不确定，就会形成多解，学生往往不能间的关系不确定，就会形成多解，学生往往不能联想到所有可能的情况，就会出现漏解联想到所有可能的情况，就会出现漏解 一列简谐横波在某一时刻的波形图如图一列简谐横波在某一时刻的波形图如图24甲所示，图中甲所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为两质点的横坐标分别为x1.5 m和和x4.5 mP点的振动图象如图乙所示点的振动图象如图乙所示在下列四幅图中，在下列四幅图中，Q点的振动图象可能
9、是点的振动图象可能是()图图24图图25ABC D【答案】【答案】D 一列简谐横波沿直线由一列简谐横波沿直线由A向向B传播，传播，A、B相距相距0.45 m，图，图26是是A处质点的振动图象当处质点的振动图象当A处质点运动到波峰位置时，处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡处质点刚好到达平衡位置且向位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是轴正方向运动，这列波的波速可能是()A4.5 m/sB3.0 m/sC1.5 m/s D0.7 m/s图图26【精讲精析精讲精析】由由A质点振动图象可知，周期质点振动图象可知，周期T0.4 s由题意可知由题意可知A、B间最简波形图如图间最简波形图如图2
10、7所示所示图图27【答案】【答案】A高考真题演练高考真题演练解析：解析：选选C.根据题意，画出此时坐标为波形图，根据题意，画出此时坐标为波形图，可以看到，此时坐标为可以看到，此时坐标为x0.2 m处的质元正在平处的质元正在平衡位置且向衡位置且向y轴负方向运动再经过半个周期，坐轴负方向运动再经过半个周期，坐标为标为x0.2 m处的质元回到平衡位置且向处的质元回到平衡位置且向y轴正方轴正方向运动，在这半个周期当中，坐标为向运动，在这半个周期当中，坐标为x0.4 m处处的质元已经过了波谷且正在向着平衡位置运动，根的质元已经过了波谷且正在向着平衡位置运动，根据简谐运动的对称性，此时的位移与半个周期之前
11、据简谐运动的对称性，此时的位移与半个周期之前的位移大小相等所以的位移大小相等所以C正确正确2(2011年高考海南卷改编年高考海南卷改编)一列简谐横波在一列简谐横波在t0时的波形图如图时的波形图如图28所示介质中所示介质中x2 m处的质处的质点点P沿沿y轴方向做简谐运动的表达式为轴方向做简谐运动的表达式为y10sin(5t) cm.关于这列简谐波，下列说法正确的关于这列简谐波，下列说法正确的是是()图图28A周期为周期为4.0 sB振幅为振幅为20 cmC传播方向沿传播方向沿x轴负向轴负向D传播速度为传播速度为10 m/s3(2011年高考上海卷年高考上海卷)两列简谐波沿共轴相向两列简谐波沿共轴
12、相向而行，波速均为而行，波速均为v0.4 m/s，两波源分别位于，两波源分别位于A、B处，处，t0时的波形如图时的波形如图29所示当所示当t2.5 s时，时，M点的位移为点的位移为_cm，N点的位移为点的位移为_cm. 图图29解析：解析：2.5 s内，两列波传播的距离内，两列波传播的距离xvt0.42.5 m1 m，当，当A波向右传播波向右传播1 m时，时，A波如图中的虚所示，波如图中的虚所示，B波如图中的实线所波如图中的实线所示，所以，示，所以，M点位移为点位移为2 cm，N点位移为零点位移为零答案：答案：204(2011年高考山东卷年高考山东卷)如图如图210所示，一列所示，一列简谐横波沿简谐横波沿x轴传播，实线为轴传播，实线为t10时的波形图，时的波形图，此时此时P质点向质点向y轴负方向运动，虚线为轴负方向运动，虚线为t20.01 s时的波形图已知周期时的波形图已知周期T0.01 s求：求：(1)波沿波沿x轴轴_(填填“正正”或或“负负”)方向传播；方向传播；(2)波速波速图图210答案：答案：(1)正正(2)100 m/s
高中物理 第2章本章优化总结精品课件 鲁科版选修34
