机械波(复习)1

机械波(复习)1
机械波(复习)1

第十章 机械波(复习)

一、关于波动的几个问题

1、区别

波动知识要求区别的内容较多,例如:横波和纵波;振动图象和波动图象;振动方向和波的传播方向;一段时间内质点通过的距离和相同时间内波传播的距离;质点振动的速度和波传播的速度等等。而能够区别清楚相关知识的关键是要抓住该知识的本质特征。 例1(95年高考)关于机械波的概念,下列说法中正确的是

A.质点振动的方向总是垂直波传播的方向

B.简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等

C.任一质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长

D.相隔一个周期的两时刻,简谐波的图象相同

2、联系

与波动联系的知识比较多,其中最多的是振动。因此,搞清楚了振动与波动

的关系,也就是抓住了问题的关键。 例2:(97上海高考)一列横波沿水平方向传播,某时刻的波形图 如图所示,则图中abcd 在此刻具有相同的运动方向的是 A.a 和c B.a 和d C.b 和c D.b 和d 3、混淆 波动问题中既有联系又有区别的知识点较多,因而容易混淆的也就较多,如振幅和位移;质点振动的方向和加速度方向等。防止混淆的关键是要弄清楚相似或相近概念的本源,避免判断过程思维定势的干扰。 例3:(98年高考)一简谐波在X

某时刻的波形的图如图所示。已知此时质 点F A.此波沿X 轴负方向传播 B.质点D 此时向下运动

C.质点B 将比质点C 先回到平衡位置

D.质点E 的振幅为零

变形:已知此时质点F 加速度的方向向下,则如何?

二、关于机械波的多解问题

1.速度方向的不确定出现多解问题

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,介质中各质点的振动情况是依据波的传播方向来确定的,反之亦然。因此,根据题中的已知条件如果不能确定波的传播方向或者不能确定质点的振动方向,就会出现多解问题。在解题时往往会人为地选定某一方向为波的传播方向或质点的振动方向,造成漏掉一个相么方向的可能性解。

. .

.

. d

a

b c

例2图

例4:如图为一列简谐横波某时刻的波形图,图中P 点

为介质中的一质点,此时刻恰好通过平衡位置,已知

振动周期为T =0.4s ,求至少经过多少时间P

质点到达波峰?

2.时间、距离的不确定形成多解问题

沿着波的传播方向,相隔一个波长的两个质点的振动步调一致。在时间上一定周期的前后两个相邻时刻的波形图线是完全相同的。所以当题中的已知条件没有给定波的传播时间-----波传播的时间Δt 与周期T 之间的大小关系不确定或是没有给定波的传播距离------波的传播距离ΔS 与波长λ之间的大小关系不确定,就会出现多解问题。解题时往往只分析Δt <T (或ΔS <λ)的特解情形,造成特解代替通解

的漏解现象

例5:如图所示,实线表示t 时刻时的波形图,

虚线表示经过Δt 时间时的波形图,已知此波

的波长为λ,试求此波的传播速度。

3.两个质点关系的不确定形成多解

在波的传播方向上,如果两个质点平衡位置间的距离不确定或者振动的先后关系不确定,就会形成多解。而造成漏解的主要原因是在解题时不能联想到所有的可能情况。

例6:一列简谐横波沿水平直线方向向右传,M 、N 为介质中相距ΔS 的两个质点,M 在左,N 在右,t 时刻M 、N 两质点恰好在平衡位置,且M 、N 之间只有一个波峰,经过Δt 时间N 质点恰好在平衡位置,试求这列波的波速。

练习:

在一列横波传播方向上有P,Q 两点,相距30m ,

它们的振动图象如图所示,问:

(1)若P 点距振源近,波速多大?

(2)若Q 点距振源,波速多大?

三、关于波的干涉问题

1.不同频率的波能否产生干涉现象 为一谈,错误地认为只要两列波相遇,则在重叠区域里都能互相叠加,介质中各质点的位移都是等于两列波单独引起的位移的矢量和,也就出现了干涉一现象。简单地说就是错误地认为:"只要波互相叠加,就会出现干涉现象"。甚至以为"干涉"就是"干扰",不需要任何条件。

而实际上波的干涉是波的叠加中的一个特例,叠加中能出现稳定干涉图样的才能叫干涉,不能出现稳定干涉图样的只能叫叠加,值得注意的是:

. P 例4图

稳定干涉图样------有稳定的振动加强和减弱区域,即"始终"两字

加强点与减弱点是互相间隔的(主要讨论最强和最弱点)一般性的叠加------虽有振动加强点和减弱点,但这些点不固定,

是随时间而变化的

干涉现象出现时,质点做什么运动?与未干涉时相比有何区别2.振动最强的点和振动最弱的点是"交替出现"还是"互相间隔"?

频率相同的两列波相遇在重叠区域里“稳定的、相互间隔的始终加强与始终减弱的点”,在解题时会被误认为是“交替出现”,这里有两种错误:

(1)在重叠区域的质点一会儿振动加强,一会儿振动或减弱--------这是“不稳定的表现”(2)某时刻位于波峰的点是振动加强的点,位于波谷的点是振动减弱的点

这里需要正确理解“加强”与“减弱”的真正的物理含义。

3.干涉图样中是否只有振动加强与减弱的点?

错误的理解:在稳定的干涉图样中,有振动加强的质点和振动减弱的质点,也有振动位于两者之间的质点。

正确的理解:在稳定的干涉图样中,振动最强与振动最弱的质点之间,其他的质点也在做振动,且振幅位于最大与最小之间。至于它们的振动是加强还是减弱,则

要看具体的叠加情况

4.振动减弱质点的位移与振动加强质点的位移

振动加强点在振动过程中的振幅最大(两列波的振幅之和且保持不变),而位移却是随时间作周期性变化的,大小是两位移的大小之和。

振动减弱点在振动过程中的振幅最小(两列波的振幅之差且保持不变),而位移也是随时间作周期性变化的,大小是两位移的大小之差。

两数之差一定小于两数之和吗?

所以振动减弱的质点的位移比振动加强的质点的位移大、小、相等三种情况都有可能出现。

四、关于波传播的是波源的振动形式的理解

波动可以理解为是介质中无数个质点依次所做的一种群体性的受迫振动,因此,所谓传播振动形式也就是将描述振动的物理量的周期性变化的特征传播出去。因而也就出现了诸如:加速度、回复力、速度等物理量为已知的情况下求波动情况的题目。所以在解题时切记:

振动是波动之源,而集体的依次振动即为波动

《机械波》实用教案

机械振动和机械波 一、波的形成和传播 1、波的形成-------------------------------------------------------------------------------------->分解传播过程 (1)波的形成过程:(图演示)波源的振动带动周围质点做受迫振动。 (2)波的形成条件:波源+介质 2、波的传播 (1)各质点振动的T、f、A与波源相同,起振时状态相同; (2)离开波源越远,起振越慢开始,相位落后越多(下表);----------------------->相位即“弧度” 时刻P0P1P2P3P4 00———— T/8π/40——— T/4π/2π/40—— 3T/83π/4π/2π/40— T/2π3π/4π/2π/40 (3)机械波传递波源的振动形式、能量和信息,不传播质点; ①. 每个质点在各自的平衡位置附近振动 ②. 波形向传播方向“平移” (4)起振时间相差T的整数倍的质点,运动状态总相同。

3、波的分类 (1)横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直 ①. 特征:波形具有波峰和波谷相间 ②. 实例:绳波,水波 (2)纵波:质点的振动方向雨波的传播方向相同 ①. 特征:波形具有密部和疏部相间 ②. 实例:声波,弹簧波动 <练习> 1.下列关于振动和波的关系,正确的是() A、有机械波必有机械振动 B、有机械振动必有波 C、离波源越远的质点振动周期越长 D、波源停止振动时,介质中的波动立即停止 2.下列关于机械波的说法正确的是() A、相邻的质点要互相做功 B、纵波的质点可以随波迁移 C、振源开始时怎样振动,其它质点开始时就怎样振动 D、波中各质点的振动频率是相同的 3.如图所示,是一列沿绳子向右传播的横波,除去第1点,在途中速度最大的点是第()点,加速度最大的点是第()点。 4.一列横波某时刻的波形如图所示,经过0.25s途中P点第一次到达波峰,此后在经过0.75s,P点的位移和速度可能是() A、位移是2cm,速度为零 B、位移是零,速度方向沿+y方向 C、位移是-2cm,速度为零 D、位移是零,速度方向沿-y方向 5.如图为波沿一条固定的绳子向右刚传播到B点时的情形,由图可判别A点刚开始振动时的振动方向是() A、向左 B、向右 C、向上 D、向下 答案:A;ACD;3,5;BD;D;

高考物理机械波练习题及答案

“机械波”练习题 1.如图所示,一列横波沿x 轴传播,t 0时刻波的图象如图中实线所示.经△t = ,波的图象如图中虚线所示.已知其波长为2m ,则下述说法中正确的是(B ) A.若波向右传播,则波的周期可能大于2s B.若波向左传播,则波的周期可能大于 C.若波向左传播,则波的波速可能小于9m/s … D.若波速是19m/s ,则波向右传播 2.如图所示,波源S 从平衡位置y =0开始振动,运动方向竖直向上(y 轴的正方向),振动周期T =,产生的机械波向左、右两个方向传播,波速均为v =80m/s ,经过一段时间后,P 、Q 两点开始振动,已知距离SP =1.2m 、SQ =2.6m.若以Q 点开始振动的时刻作为计时的零点,则在下图所示的四幅振动图象中,能正确描述S 、P 、Q 三点振动情况的是(AD ) A.甲为Q 点的振动图象 B.乙为振源S 点的振动图象 C.丙为P 点的振动图象 D.丁为P 点的振动图象 3.一列横波在x 轴上传播,t s 与t +在x 轴上-3m ~3m 的区间内的波形如图中同一条图线所示,由图可知 ①该波最大速度为 10m/s | ②质点振动周期的最大值为 ③在t+时,x =3m 的质点位移为零 ④若波沿x 轴正方向传播,各质点刚开始振动时的方向向上 上述说法中正确的是( B ) A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 4.如图为一列在均匀介质中传播的简谐横波在t =4s 时刻的波形图,若已知振源在坐标原点O 处,波速为 2m/s ,则( D ) A.振源O 开始振动时的方向沿y 轴正方向 点振幅比Q 点振幅小 C.再经过△t =4s ,质点P 将向右移动8m | D.再经过△t =4s ,质点Q 通过的路程是 0.4m 5.振源O 起振方向沿+y 方向,从振源O 起振时开始计时,经t =,x 轴上0至12m 范围第一次出现图示简谐波,则(BC ) A.此列波的波速约为13.3m/s =时,x 轴上6m 处的质点振动方向向下 C.波的周期一定是 D.波的周期s n T 1 46 .3+=(n 可取0,1,2,3……) 6.如图所示,一简谐横波在x 轴上传播,轴上a 、b 两点相距12m .t =0时a 点为波峰,b -5

选修3-4《机械波》专题复习

有的放矢,重拳出击 陈修斌 江苏省赣榆高级中学(222100) 本期所涉及的《机械波》这个章节的内容为选考要求,但在所有的选考内容中是重点考查的内容,高考考查的频率高,范围广。重点考查机械波的基本概念、公式,考查波的图像和不同时刻的波形以及波在空间和时间上的周期性和双向性。近几年高考中如2007年普通高等学校招生考试广东卷第12题,(上海卷)第9题,(四川理综)第20题;2008年普通高等学校招生考试全国Ⅰ卷第16题,(全国Ⅱ卷)第17题,(北京卷)第16题;2009年普通高等学校招生考试全国Ⅰ卷第20题,(北京卷)第15题,(重庆卷)第15题,(四川卷)第19题,(广东卷)第14题等都对这一部分内容进行过考查。 预测2010年的机械波考题仍将保持以选项题为主,一个考题往往多个知识点,重点在简谐运动的规律和图象;波的形成过程和波长、波速和频率的关系,波的图象和波的多解问题仍是考查的热点.尤其是波的图象中已知某一时刻的波形图,判断方向和求位移、路程及质点坐标;已知某两时刻的波形图涉及的多解问题预测是重点考查的重点。笔者就这一部分易考点加以梳理,供同学们参考。 易考点一 考查波的基本概念 例1、一列简谐横波沿直线传播,在波的传播方向上有P 、Q 两个质点,它们相距0.8m .当 0=t 时,P 、Q 两点位移恰好都是正的最大值,且P 、Q 间只有一个波谷.当s t 6.0=时, P 、Q 两点正好都处于平衡位置,且P 、Q 两点间有一个波峰和一个波谷,且波峰距Q 点距离第一次0.2m ,试求:(1)若波由P 传到Q ,波的周期;(2)若波由Q 传到P ,波的速度; (3)若波由Q 传到P ,从0=t 时开始观察,哪些时刻P 、Q 间(P 、Q 除外)只有一个质点位移等于振幅. 解析:本类型题往往先画出波形图,在波形图上依据题意找出适合题目要求的质点,从而确定该波的波长、周期、波速等,本题可画出如图1所示波形图,标出P 、Q 点,不难求出=0.8 m λ (1) 若波由P 传至Q ,依题意可作出如图2所示波形图,则T s t 4 3 6.0== (2) 解得s T 8.0= 图1 图2

《机械波的产生和传播》教学设计

《机械波的产生和传播》教学设计(教案) 一、教材分析 本章《机械波》是在《机械振动》的基础上讲述波的基本知识。波是一种比较重要而普遍的运动形式,是后续电磁波、光波的基础。《波的形成与传播》一节是《机械波》的第一节,学好这一节的内容对后续课程波的描述、波的图象、波的各种特性至关重要,起着承上启下的作用。波是一种比较抽象的运动形式,是高中物理教学中的难点之一,本节教材对学生的理解能力、空间想象和逻辑推理能力及联系实际能力有较高的要求,它需要学生能想象出多个质点同时又不同步的运动从整体上形成波的(空间传播)情景。 教学重点:横波的形成与传播过程的规律。 教学难点:质点振动和波传播的关系。 教学疑点:波传播的是什么? 二、教学目标: 1、知识目标: (1)理解波的形成与传播。知道产生机械波的条件。 (2)知道横波和纵波,知道波峰和波谷,密部和疏部。 (3)知道机械波,理解机械波传播振动形式,传递能量和信息。 2、能力目标: (1)通过波动模型的建立过程,提高学生的抽象想象能力。 (2)根据对机械波模型的分析判断,提高分析推理能力。 3、情感目标: (1)从波的形成过程中,体会个体与整体的关系,明确个体动作要服从整体动作,培养学生的集体主义精神。 (2)通过观察波的形成过程,体验科学美感,陶冶学生的审美情操。体验大自然各种波动的自然美感。 三、教学方法设计: 本节课采用实验观察法。在教学中通过演示实验、学生动手实验及多媒体课件创设形象化的动态情景并提出相关系列问题。要求学生观察、研究和总结得出结论并能回答相关问题以达到教学的目标要求。在教学中渗透问题探究式学习,充分体现以学生为主的现代教学理念(教师只是起引导作用)。 四、教学过程设计: 1、创设情景,引入课题: 首先让学生观看四个事先拍成录相的演示实验现象课件(水波、随风飘的旗、绳波和电磁波等四种波动情景),让学生观看后对波有个初步印象。并提出两个问题以引入本节课要完成的教学内容: (1)波是如何形成的?

2019-2020学年高中物理 第二章 机械波单元复习教案 教科版选修3-4.doc.doc

2019-2020学年高中物理第二章机械波单元复习教案教科版选修 3-4 教学目标 1.通过观察,认识波是振动传播的形式和能量传播的形式。能区别横波和纵波。能用图像描述横波。理解波速、波长和频率(周期)的关系。 2.了解惠更斯原理,能用来分析波的反射和折射。 3.通过实验,认识波的干涉现象、衍射现象。 4.通过实验感受多普勒效应。解释多普勒效应产生的原因。列举多普勒效应的应用实例。重点难点 重点:理解波速、波长和频率(周期)的关系。波的图像。 难点:认识波的干涉现象、衍射现象。 设计思想 本章是上一章“机械振动”教学内容的延伸和扩展。机械振动只讨论物体的运动状态随时间的变化,而波动讨论的是振动在空间介质中的传播。本章着重介绍有关波的共性的知识,如波的形成与传播、波长、频率、波速、波传播的规律、波的图像、波的反射和折射、波的干涉、衍射、多普勒效应等。 教学资源《机械波复习》多媒体课件 教学设计 【课堂学习】 学习活动一:理解基本概念 问题1:什么是机械波?机械波产生的条件?机械波的分类? 问题2:描述机械波的物理量? 问题3:波的图象特点、意义、应用? 问题4:波的干涉、衍射现象? 问题5:什么是多普勒效应? 学习活动二:掌握基本规律 问题1:描述机械波的物理量关系?() 问题2:波的传播方向与质点的振动方向关系确定方法? 问题3:波的叠加原理? 问题4:波的独立传播原理? 学习活动三:熟悉基本题型 问题1:波动图像的分析 【例题】一简谐横波沿x轴正方向传播,某时刻其波形如图所示。下列说法正确的是 A 由波形图可知该波的波长 B 由波形图可知该波的周期 C 经1/4周期后质元P运动到Q点 D 经1/4周期后质元R的速度变为零 解析:由波的图象的物理意义,可直接得出波长为4cm ,A项正确;波传递的是能量和振动形式,并不发生质点的迁移,质点只能在各自的平衡位置振动,C错误,D正确;波长、

知识讲解 机械波及波的图像(基础) .doc

物理总复习:机械波及波的图像 【考纲要求】 1、理解机械波的产生条件、形成过程; 2、知道研究机械波的几个重要物理量及其相互间的关系; 3、理解波动图像的意义; 4、知道波动图像与振动图像的区别; 5、能分析有关波的多解问题。 【知识网络】 【考点梳理】 考点一、机械波 1、波的形成 机械振动在介质中的传播形成机械波。条件:①波源;②介质。 2、机械波的分类 按质点的振动方向与波的传播方向是垂直还是平行,分为横波和纵波。 3、描述波动的物理量 名称符号单位意义备注 波长λm 沿着波的传播方向,两个相 邻的振动情况完全相同的 质点的距离 在一个周期内,波传播的距离 等于一个波长波速v m/s 振动传播的速度波速大小由介质决定振幅 A m 质点振动的位移的最大值 数值大小由波源决定 v f T λ λ ==周期T s 质点完成一次全振动的时 间 频率f Hz 1s内质点完成全振动的次 数 4、机械波的传播特征 要点诠释:(1)机械波向外传播的只是振动这一运动形式和振动的能量,介质中的质点本身并没有随波迁移。 (2)机械波在传播过程中,介质中各质点都在各自的平衡位置附近做同频率、同振幅的简谐振动,沿着波的传播方向,后一质点的振动总落后于前一质点的振动,或者说后面的质点总要重复前面质点的振动,只是在时间上晚了一段。正是由于不同质点在同一时刻的振

动步调不一致,于是就形成了波。 (3)在介质中有波传播时,由于介质中各个质点运动的周期性,决定振动状态在介质中的传播也具有周期性,如果忽略了介质对能量的吸收消耗,则介质中各质点均做振幅相同的简谐振动。 (4)机械波从一种介质进入另一种介质,频率不变,波速、波长都改变。机械波波速仅由介质来决定,固体、液体中波速比空气中大。 考点二、波的图像 简谐波的图象是正弦或余弦曲线。 要点诠释:(1)波的图象形象直观地揭示了较为抽象的波动规律。波的图象表示在波的传播方向上介质中大量质点在同一时刻相对平衡位置的位移,波动图象一般随时间的延续而变化(t kT ?=时,波形不变,k 为整数)。 (2)从图象可获取的信息有:①该时刻各质点的振动位移;②振幅A 和波长λ; ③若已知波的传播方向,由图象可知各质点的振动方向;若已知某质点此时刻的振动方向,由图象可知波的传播方向。 考点三、确定振动或传播方向的方法 要点诠释: 波的传播方向与质点振动方向的判断方法 已知波的传播方向,由图象可知各质点的振动方向;若已知某质点此时刻的振动方向,由图象可知波的传播方向。 常用方法有: 1、上下坡法。沿波的传播方向看,“上坡”的质点向下振动;“下坡”的质点向上振动,简称“上坡下,下坡上”(如图甲所示)。 2、同侧法。在波的图象上某一点,沿纵轴方向画出一个箭头表示质点的振动方向,并设想在同一点沿水平方向画个箭头表示波的传播方向,那么这两个箭头总是在曲线的同侧 (如图乙所示)。 3、平移法。将波沿波的传播方向做微小移动,4 x v t λ ?=?< ,如图丙中虚线所示,则 可判定P 点沿y 正方向运动了。或者说沿波的传播方向画出下一时刻的波形,这个波形(虚线)在原波形的上面,则P 点向上振动;如果这个波形(虚线)在原波形的下面,如Q 点向下振动。 考点四、振动图像与波动图像的区别 振动是一个质点随时间的推移而呈现的现象,波动是全部质点联合起来共同呈现的现象。简谐运动和其引起的简谐波的振幅、频率相同,二者的图象有相同的正弦(余弦)曲线形状,但二图象是有本质区别的。 振动图象 波形图象 研究对象 一振动质点 沿传播方向所有介质质点 研究内容 一质点的位移随时间的变化规律 同一时刻所有质点的空间分布规律

机械波 专题训练

专题(一)机械波的形成于传播 1.关于机械振动和机械波的关系是() A.有振动必有波 B.有波必有振动 C.有振动不一定有波 D.有波不一定有振动 2.关于横波和纵波,下列说法中正确的是() A.横波和纵波都存在波峰和波谷 B.横波和纵波的质点振动方向不同,因此,这两种波不可能沿同一方向传播 C.地震中形成的彼,既有横波,也有纵波 D.横渡与纵波都能在固体.液体.气体中传播 3.在以下各种波中,属于机械波的有() A.水波B.光波C.无线电波D.地震波 4.波在传播的过程中,正确的说法是() A.介质中的质点是随波迁移 B.波源的振动能量随波迁移 C.波源的能量靠振动质点的迁移随波传递 D.介质的质点每完成一次全振动,波向前传播一个波长的距离 5.下列说法中,正确的是() A.打开香水瓶盖,较远处的人也能闻到香水味,是由于香水随声波传播的原因 B.掉到池塘中心的皮球,不能通过搅动水来使它靠岸 C.地震波中有横波,也有纵波,是一段时间只有根波,另一段时间只有纵波 D.纵波中的疏部和密部是介质中的质点原来就分布好的,是固定不动的 6.在一平静的湖面上漂浮着一轻木块,向湖中投入一石块,在湖面上激起水波,关于木块的运动情况,以下正确的是() A.因为“随波逐流”木块将被推至远处 B.因不知道木块离波源的远近如何,所以无法确定木块的运动情况 C.无论木块离波源的远近如何,它都不能被波推动,最多只能在湖面上做上下振动 D.木块被推动的距离与木块的质量大小和所受水的阻力的大小等情况有关 7.关于振动和波的关系,说法正确的是() A.有机械振动就一定有机械波 B.波动的频率等于介质中备质点的振动频率 C.质点的振动方向总跟波的传播方向相同 D.波的传播速度一定跟质点的振动速度相同 8.下列说法正确的是() A.质点振动方向总是垂直于波传播方向 B.只有横波的波形图才能作成正余弦曲线的形状,纵波则不能 C.波动过程是运动形式和质点由近及远的传播过程 D.如果振源停止振动,在介质中传播的波动不立即停止运动 9.下列说法中不妥的是() A.在纵波中,质点的疏部中心位移和密部中心位移均为零 B.横波中,质点在波谷时动能最小 C.纵波中,疏部中心质点动能最小 D.机械波是波的一种形式 参考答案:

机械波教案

教学目标: 1.掌握机械波的产生条件和机械波的传播特点(规律); 2.掌握描述波的物理量——波速、周期、波长; 3.正确区分振动图象和波动图象,并能运用两个图象解决有关问题 4.知道波的特性:波的叠加、干涉、衍射;了解多普勒效应 教学重点:机械波的传播特点,机械波的三大关系(波长、波速、周期的关系;空间距离和时间的关系;波形图、质点振动方向和波的传播方向间的关系) 教学难点:波的图象及相关应用 教学方法:讲练结合,计算机辅助教学 教学过程: 一、机械波 2.机械波的分类 机械波可分为横波和纵波两种。 (1)质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波,如:绳上波、水面波等。 (2)质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波,如:弹簧上的疏密波、声波等。 分类质点的振动方向和波的传播方向关系形状举例 横波垂直凹凸相间;有波峰、波谷绳波等 纵波在同一条直线上疏密相间;有密部、疏部弹簧波、声波等 说明:地震波既有横波,也有纵波。 3.机械波的传播 (1)在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。波速、波长和频率之间满足公式:v=λf。 (2)介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动,是变加速运动,介质质点并不随波迁移。 (3)机械波转播的是振动形式、能量和信息。 4.机械波的传播特点(规律): 5.机械波的反射、折射、干涉、衍射 一切波都能发生反射、折射、干涉、衍射。特别是干涉、衍射,是波特有的性质。 干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件: 根据以上分析,在稳定的干涉区域内,振动加强点始终加强;振动减弱点始终减弱。 至于“波峰和波峰叠加得到振动加强点”,“波谷和波谷叠加也得到振动加强点”,“波峰和波谷叠加得到振动减弱点”这些都只是充分条件,不是必要条件。 点评:描述振动强弱的物理量是振幅,而振幅不是位移。每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的,但振幅是保持不变的,所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷,振动始终是最强的。 点评:关于波的干涉,要正确理解稳定的干涉图样是表示加强区和减弱区的相对稳定,但加强区和减弱区还是在做振动,加强区里两列波分别引起质点分振动的方向是相同的,减弱区里两列波分别引起质点分振动的方向是相反的,发生变化的是振幅增大和减少的区别,而且波形图沿着波的传播方向在前进。 (2)衍射。 ①波绕过障碍物的现象叫做波的衍射。 ②能够发生明显的衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者跟波长相差不多。

机械波的形成与传播教学设计

机械波的产生与传播教学设计 一、教材分析 本章《机械波》是在《机械振动》的基础上讲述波的基本知识。波是一种比较重要而普遍的运动形式,是后续电磁波、光波的基础。《波的形成与传播》一节是《机械波》的第一节,学好这一节的内容对后续课程波的描述、波的图象、波的各种特性至关重要,起着承上启下的作用。波是一种比较抽象的运动形式,是高中物理教学中的难点之一,本节教材对学生的理解能力、空间想象和逻辑推理能力及联系实际能力有较高的要求,它需要学生能想象出多个质点同时又不同步的运动从整体上形成波的(空间传播)情景。 教学重点:横波的形成与传播过程的规律。 教学难点:质点振动和波传播的关系。 教学疑点:波传播的是什么? 二、教学目标: 1、知识目标: (1)理解波的形成与传播。知道产生机械波的条件。 (2)知道横波和纵波,知道波峰和波谷,密部和疏部。 (3)知道机械波,理解机械波传播振动形式,传递能量和信息。 2、能力目标: (1)通过波动模型的建立过程,提高学生的抽象想象能力。 (2)根据对机械波模型的分析判断,提高分析推理能力。 3、情感目标: (1)从波的形成过程中,体会个体与整体的关系,明确个体动作要服从整体动作,培养学生的集体主义精神。 (2)通过观察波的形成过程,体验科学美感,陶冶学生的审美情操。体验大自然各种波动的自然美感。 三、教学方法设计: 本节课采用实验观察法。在教学中通过演示实验、学生动手实验及多媒体课件创设形象化的动态情景并提出相关系列问题。要求学生观察、研究和总结得出结论并能回答相关问题以达到教学的目标要求。在教学中渗透问题探究式学习,充分体现以学生为主的现代教学理念(教师只是起引导作用)。 四、教学过程设计: 1、创设情景,引入课题: 首先让学生观看四个事先拍成录相的演示实验现象课件(水波、随风飘的旗、绳波和电磁波等四种波动情景),让学生观看后对波有个初步印象。并提出两个问题以引入本节课要完成的教学内容: (1)波是如何形成的?

机械振动和机械波知识点总结教学教材

机械振动和机械波 一、知识结构 二、重点知识回顾 1机械振动 (一)机械振动 物体(质点)在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动,物体能够围绕着平衡位置做往复运动,必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。回复力是以效果命名的力,它可以是一个力或一个力的分力,也可以是几个力的合力。 产生振动的必要条件是:a、物体离开平衡位置后要受到回复力作用。b、阻力足够小。 (二)简谐振动 1. 定义:物体在跟位移成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。简谐振动是最简单,最基本的振动。研究简谐振动物体的位置,常常建立以中心位置(平衡位置)为原点的坐标系,把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比,方向跟位移相反的回复力作用下的振动,即F=-k x,其中“-”号表示力方向跟位移方向相反。 2. 简谐振动的条件:物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比,方向跟位移方向相反的回复力作用。 3. 简谐振动是一种机械运动,有关机械运动的概念和规律都适用,简谐振动的特点在于它是一种周期性运动,它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能(重力势能和弹性势能)都随时间做周期性变化。 (三)描述振动的物理量,简谐振动是一种周期性运动,描述系统的整体的振动情况常引入下面几个物理量。

1. 振幅:振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,常用字母“A”表示,它是标量,为正值,振幅是表示振动强弱的物理量,振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小,简谐振动在振动过程中,动能和势能相互转化而总机械能守恒。 2. 周期和频率,周期是振子完成一次全振动的时间,频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。振动的周期T跟频率f之间是倒数关系,即T=1/f。振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量,简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的,与振幅无关,所以又叫固有周期和固有频率。 (四)单摆:摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。 细线的一端固定在悬点,另一端拴一个小球,忽略线的伸缩和质量,球的直径远小于悬线长度的装置叫单摆。单摆做简谐振动的条件是:最大摆角小于5°,单摆的回复力F是重力在 圆弧切线方向的分力。单摆的周期公式是T=。由公式可知单摆做简谐振动的固有周期与振幅,摆球质量无关,只与L和g有关,其中L是摆长,是悬点到摆球球心的距离。g是单摆所在处的重力加速度,在有加速度的系统中(如悬挂在升降机中的单摆)其g应为等效加速度。 (五)振动图象。 简谐振动的图象是振子振动的位移随时间变化的函数图象。所建坐标系中横轴表示时间,纵轴表示位移。图象是正弦或余弦函数图象,它直观地反映出简谐振动的位移随时间作周期性变化的规律。要把质点的振动过程和振动图象联系起来,从图象可以得到振子在不同时刻或不同位置时位移、速度、加速度,回复力等的变化情况。 (六)机械振动的应用——受迫振动和共振现象的分析 (1)物体在周期性的外力(策动力)作用下的振动叫做受迫振动,受迫振动的频率在振动稳定后总是等于外界策动力的频率,与物体的固有频率无关。 (2)在受迫振动中,策动力的频率与物体的固有频率相等时,振幅最大,这种现象叫共振,声音的共振现象叫做共鸣。 2机械波中的应用问题 1. 理解机械波的形成及其概念。 (1)机械波产生的必要条件是:<1>有振动的波源;<2>有传播振动的媒质。 (2)机械波的特点:后一质点重复前一质点的运动,各质点的周期、频率及起振方向都与波源相同。 (3)机械波运动的特点:机械波是一种运动形式的传播,振动的能量被传递,但参与振动的质点仍在原平衡位置附近振动并没有随波迁移。 (4)描述机械波的物理量关系:v T f ==? λ λ 注:各质点的振动与波源相同,波的频率和周期就是振源的频率和周期,与传播波的介质无关,波速取决于质点被带动的“难易”,由媒质的性质决定。 2. 会用图像法分析机械振动和机械波。 振动图像,例:波的图像,例: 振动图像与波的图像的区别横坐标表示质点的振动时间横坐标表示介质中各质点的平衡位置 表征单个质点振动的位移随时间变 化的规律 表征大量质点在同一时刻相对于平衡位 置的位移 相邻的两个振动状态始终相同的质 点间的距离表示振动质点的振动周 期。例:T s =4 相邻的两个振动始终同向的质点间的距 离表示波长。例:λ=8m

机械振动与机械波相结合的综合应用(教案)

机械振动与机械波相结合的综合应用 【教学目标】 1、通过对比简谐运动与简谐波,掌握简谐运动与简谐波的特征及描述方法。 2、知道简谐运动与简谐波相结合的综合题的题型,掌握解决此类问题的基本方法。【教学过程】 一、核心知识 1、研究对象:简谐运动、简谐波 2、简谐运动与简谐波的对比 学生活动:学生先讨论课前独立填写的学案中的下表中红色内容(2分钟),然后 学生活动:①学生先小组讨论学案上按要求完成的内容(每一类问题2分钟),然后展示要难点问题,提请全班讨论解决。②第三类题型讨论完后,总结合归纳解题基本方法。 老师活动:①老师对重点突破共同难点问题,突破方法是通过提前预设的PPT进行分析。②对学生归纳的解题方法进行提炼和深化。③强调解题规范。 1、已知波的传播和波上质点振动的部分信息,分析问题 【例1】(2016年全国Ⅲ卷,34(1))(5分)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz,波速为16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧,且P、Q和S的平衡位置在一条直线上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为m、m,P、Q开始震动后,下列判断

正确的是_____。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分) A .P 、Q 两质点运动的方向始终相同 B .P 、Q 两质点运动的方向始终相反 C .当S 恰好通过平衡位置时,P 、Q 两点也正好通过平衡位置 、 D .当S 恰好通过平衡位置向上运动时,P 在波峰 E .当S 恰好通过平衡位置向下运动时,Q 在波峰 【答案】BDE 【考点】波的图像,波长、频率和波速的关系 【解析】根据题意信息可得1s 0.05s 20 T ==,16m/s v =,故波长为0.8m vT λ==,找P 点关于S 点的对称点P ',根据对称性可知P '和P 的振动情况完全相同,P '、 Q 两点相距15.814.630.80.82x λλ???=-= ??? ,为半波长的整数倍,所以两点为反相点,故P '、Q 两点振动方向始终相反,即P 、Q 两点振动方向始终相反,A 错误B 正确; P 点距离S 点3194 x λ=,当S 恰好通过平衡位置向上振动时,P 点在波峰,同理Q 点距离S 点1184 x λ'=,当S 恰好通过平衡位置向下振动时,Q 点在波峰,DE 正确。 巩固练习:(2016年全国Ⅱ卷,34(2)))(10分)一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播,波长不小于10cm .O 和A 是介质中平衡位置分别位于x =0和x=5cm 处的两个质点.t=0时开始观测,此时质点O 的位移为y =4cm ,质点A 处于波峰位置;1 s 3 t =时,质点O 第一次回到平衡位置,t=1s 时,质点A 第一次回到平衡位置.求: (ⅰ)简谐波的周期、波速和波长;(ⅱ)质点O 的位移随时间变化的关系式. 【答案】(i )T =4s ,v =s ,λ=30cm (ii )50.08sin(t )26y ππ=+或者10.08cos(t )23 y ππ=+ 【解析】(i )t =0s 时,A 处质点位于波峰位置 t =1s 时,A 处质点第一次回到平衡位置可知 1s 4 T =,T =4s … 1s 3 t =时,O 第一次到平衡位置,t =1s 时,A 第一次到平衡位置 可知波从O 传到A 用时2s 3 ,传播距离x =5cm 故波速7.5cm /s x v t ==,波长λ=vT =30cm (ⅱ)设0sin(t )y A ω?=+,可知2rad/s 2T ππω== 又由t =0s 时,y =4cm ;1s 3t =,y =0,代入得A =8cm ,再结合题意得056 ?π= 故50.08sin(t )26y ππ=+或者10.08cos(t )23 y ππ=+ 2、已知两个时刻的波形图和部分信息,分析问题

2018高考专题《机械波》

2018高考专题复习《机械波》 类型一:波动图像基本规律 1. (2012年·天津·7) 沿x 轴正向传播的一列简谐横波在t =0时刻的波形如图所示,M 为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s ,则t =401s 时( ) A .质点M 对平衡位置的位移一定为负值 B .质点M 的速度方向与对平衡位置的位移方向相同 C .质点M 的加速度方向与速度方向一定相同 D .质点M 的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反 变式1:若M 点是x=1.5m 处质点,哪个时刻振动至波谷? 变式2:若N 点(未画)此时在y=-1cm 处,哪个时刻振动至波峰? 类型二:双图像问题 2. 如图所示,图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在t =0时的波形图,图乙是这列波中质点P 的振动图线,那么: (1)该波的传播速度为________m/s ; (2)该波的传播方向为________(填“向左”或“向右”); (3)图甲中Q 点(坐标为x =2.25 m 处的点)的振动方程为:y = cm. 变式1:若M 点 (未画) 是x=2.125m 处质点,M 点的振动方程为: 变式2:若N 点(未画)此时在y=-0.1cm 处,N 点的振动方程为: 3. 一简谐横波沿x 轴正方向传播,若在x =1 m 处质点的振动图象如图所示,则该波在t =0.3 s 时刻的波形曲线为( ). 变式1:(2013四川理综)图1是一列简谐横波在t =1.25s 时的波形图,已知c 位置的质点比a 位置的晚0.5s 起振,则图2所示振动图像对应的质点可能位于( ) A .a

机械波的产生(教案)

D、机械波的产生 一、教学任务分析 本节课是上海市二期课改高一年级物理教材第四章《周期运动》的第D节内容,《D机械波的产生》是在学习了《C机械振动》之后,对振动的群体性现象进行的更为深入的探究。 机械波是机械运动中比较复杂的运动形式,属于周期性运动,广泛地涉及物理学的诸多领域。 本节课的内容重在要求学生能够了解波的产生条件和传播过程中的特点,为下节课《E 机械波的描述》打下基础,同时也为高二电学中的电磁波等后续知识的学习做准备。 学习本节内容需要的知识有:运动学相关知识、动力学相关知识、机械振动、周期运动等。 从生活中的有关机械波的例子入手,本节课逐步引导学生构建起有关机械波的理性认识,建立有关“机械波”、“机械波的传播”、“机械波的特点”等概念。 以教师的演示实验逐步引导学生探究机械波的形成条件、机械波的传播特点,分析得到有关机械波的相关知识。 本设计强调学生在学习过程中深化对机械波的理性认识,通过对简单实际问题的分析与研究,知道机械波在实际生活中的应用,从而自觉联系生活,有意识地思考生活中的一些物理现象。 本节课属于基础性课程范畴,计划安排1课时。 本节课的教学对象是南洋模范中学(上海市实验性、示范性高级中学)高一普通班的学生。 通过前面的学习,学生已经具备了相关的运动学和动力学的基本知识,并认识了质点振动的特点和规律,但对于机械波的认识依旧停留在对日常生活现象观察的感性层面,并未形成理性层面的、较为系统的认知网络,因此本节课通过引导学生观察实验、分析机械波的成因以及动态传播过程特征,进一步提高学生观察、实验、抽象思维、推理和综合分析问题的能力。 二、教学目标: 1、知识与技能: (1)知道机械波的形成过程。 (2)能绘制横波在不同时刻的波形图。 (3)知道横波。 (4)理解机械波产生和传播的条件。 2、过程与方法: (1)通过对日常生活中有关波动现象的观察、分析、总结、提炼物理现象的特点,体会物理概念形成的过程,感受科学探究的乐趣。 (2)通过演示实验来探究物理现象的规律。 3、情感态度价值观: (1)通过“生活→物理→生活”的学习过程,感受科学探究的趣味性与实用性。 (2)培养学生通过辨证的观点探究物理过程及其规律。 (3)塑造学生唯物主义的世界观和方法论。 三、教学重点难点:

高中物理机械波试题及详细解析

机械振动与机械波 1. 如图所示为一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t 时刻的波形图。已知该波的周期为T ,a 、b 、c 、d 为沿波传播方向上的四个质点,则下列说法中正确的是( ) A .在 2T t + 时,质点c 的速度达到最大值 B .在2t T +时,质点d 的加速度达到最大值 C .从t 时刻起,质点a 比质点b 先回到平衡位置 D .从t 时刻起,在一个周期内,a 、b 、c 、d 四个质点所通过的路程均为一个波长 【解析】波沿x 轴正方向传播,所以质点b 比质点a 先回到平衡位置,选项C 错误;一个周期的时间里, 各质点的路程4倍的振幅,而不是一个波长,选项D 错误。【答案】B 1.图甲为一列简谐横波在t =0.10s 时刻的波形图,P 是平衡位置为x =1 m 处的质点,Q 是平衡位置为x =4 m 处的质点,图乙为质点Q 的振动图象,则 A .t =0.15s 时,质点Q 的加速度达到正向最大 B .t =0.15s 时,质点P 的运动方向沿y 轴正方向 C .从t =0.10s 到t =0.25s ,该波沿x 轴正方向传播了6 m D .从t =0.10s 到t =0.25s ,质点P 通过的路程为30 cm 【 解析】由乙图中Q 点的振动图象可知t=0.15s 时Q 点在负的最大位移处,故具有正向最大加速度,故A 正确;甲图描述的是t=0.10s 时的波动图象,而根据乙图可知t=0.10s 到t=0.25s 内Q 点将向下振动,这说明在甲图中此时Q 点将向下振动,根据质点振动方向和波传播方向的关系可知,波向左传播,判定出经过四分之一周期即t=0.15s 时质点P 运动方向为Y 轴负方向,故B 错误;根据甲乙两图可知波长和周期,则波速:v= T λ =40m/s ,故从t=0.10s 到t=0.25s ,波沿x 负方向传播了6m ,而并非沿x 轴正方向传播,故C 错误;质点在一个周期内通过的路程为4个振幅长度,结合0.10s 时P 点的位置可知在t=0.10s 到t=0.25s 的四分之三周期内,质点P 通过的路程小于三个振幅即小于30cm ,故D 错误.故选A . 2.(2013·北京海淀二模,18题)—根弹性绳沿x 轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当t = 0时使其开始沿y 轴做简谐运动,在t=0.25s 时,绳上形成 如图4所示的波形。关于此波,下列说法中正确的是 y/cm y/cm x/m 10 2 4 6 8 0 t/10-2s 10 5 10 15 20 0 Q P 甲 乙

机械振动与机械波专题练习(带详解)

机械振动与机械波专题练习(带详解) 一、多选题 1.下列有关波动现象的特性与应用说法正确的是( ) A .医学诊断时用“ B 超”仪器探测人体内脏,是利用超声波的多普勒效应 B .5G 通信技术(采用3300﹣5000MHz 频段),相比现有的4G 通信技术(采用1880﹣2635MHz 频段),5G 容量更大,信号粒子性更显著 C .在镜头前装偏振片,可以减弱镜头反射光 D .电子显微镜的电子束速度越大,电子显微镜分辨本领越强 【答案】BD A.“B 超”仪器通过它的探头不断向人体发出短促的超声波(频率很高,人耳听不到的声波)脉冲,超声波遇到人体不同组织的分界面时会反射回来,又被探头接收,这些信号经电子电路处理后可以合成体内脏器的像,没有使用多普勒效应。故A 错误; B.5G ,即第五代移动通信技术,采用3300﹣5000MHz 频段,相比于现有的4G (即第四代移动通信技术,1880﹣2635MHz 频段)技术而言,具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。5G 容量更大,信号的频率更大,所以粒子性更显著。故B 正确; C.在镜头前装偏振片,可以减弱被拍摄物体反射光,而不是减弱镜头反射光。故C 错误; D.电子显微镜的电子束速度越大,则电子的波长越短,电子显微镜分辨本领越强。故D 正确 2.如图所示的装置中,在曲轴AB 上悬挂一个弹簧振子,若不转动把手C ,让其上下振动,周期为1T ,若使把手以周期()221T T T >匀速转动,当运动都稳定后,则( ) A .弹簧振子的振动周期为1T B .弹簧振子的振动周期为2T C ..弹簧振子的振动频率为2 1T D .要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速减小 E.要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速增大

机械振动和机械波·机械波·教案

机械振动和机械波·机械波·教案 一、教学目标 1.在物理知识方面的要求: (1)明确机械波的产生条件; (2)掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征; (3)了解机械波的种类极其传播特征; (4)掌握描述机械波的物理量(包括波长、频率、波速)。 2.要重视观察演示实验,对波的产生条件及形成过程有全面的理解,同时要求学生仔细分析课本的插图。 3.在教学过程中教与学双方要重视引导和自觉培养正确的思想方法。 二、重点、难点分析 1.重点是机械波的形成过程及描述; 2.难点是机械波的形成过程及描述。 三、教具 1.演示绳波的形成的长绳; 2.横波、纵波演示仪; 3.描述波的形成过程的挂图。 四、主要教学过程 (一)引入新课

我们学习过的机械振动是描述单个质点的运动形式,这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质的整体的一种运动形式——机械波。 (二)教学过程设计 1.机械波的产生条件 例子——水波:向平静的水面投一小石子或用小树枝不断地点水,会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去,形成水波。 演示——绳波:用手握住绳子的一端上下抖动,就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去,形成绳波。 以上两种波都可以叫做机械波。 (1)机械波的概念:机械振动在介质中的传播就形成机械波 (2)机械波的产生条件:振源和介质。 振源——产生机械振动的物质,如在绳波中的手的不停抖动就是振源。 介质——传播振动的媒质,如绳子、水。 2.机械波的形成过程 (1)介质模型:把介质看成由无数个质点弹性连接而成,可以想象为(图1所示) (2)机械波的形成过程: 由于相邻质点的力的作用,当介质中某一质点发生振动时,就会带动周围的质点振动起来,从而使振动向远处传播。例如:

高中物理机械波基础测试题

高中物理机械波单元测试 一、选择题 1.一列波由波源向周围扩展开去,由此可知 ( ) A 、介质中各质点由近及远地传播开去 B 、介质点的振动形式由近及远传播开去 C 、介质点振动的能量由近及远传播开去 D 、介质点只是振动而没有迁移 2.关于机械振动和机械波下列叙述正确的是( ) A .有机械振动必有机械波 B .有机械波必有机械振动 C .在波的传播中,振动质点并不随波的传播方向发生迁移 D .在波的传播中,如振源停止振动,波的传播并不会立即停止 3.一列沿x 轴传播的简谐横波, 某时刻的图象如图1所示. 质点A 的位置坐标为(-5,0), 且此时它正沿y 轴正方向运动, 再经2 s 将第一次到达正方向最大位移, 由此可知 ( ) A. 这列波的波长为20 m B. 这列波的频率为0.125 Hz C. 这列波的波速为2.5 m/s D. 这列波是沿x 轴的正方向传播的 4一列机械波在某时刻的波形如图2中实线所示,经过一段 时间后,波形图象变成如图2中虚线所示,波速大小为 1 m/s .那么这段时间可能是( ) A .3 s B .4 s C .5 s D .6 s 5.关于超声波和次声波,以下说法正确的是( ) A 、频率低于20Hz 的声波为次声波,频率高于20000Hz 的声波为超声波。 B 、次声波的波长比可闻波短,超声波的波长比可闻波长长 C 、次声波的波速比可闻波小,超声波的波速比可闻波大 D 、在同一种均匀介质中,在相同的温度条件下,次声波、可闻波和超声波的波速相等 6.一列沿x 轴传播的简谐波,波速为4 m/s ,某时刻的波形图象如图3所示.此时x =8 m 处的质点具有正向最大速度,则再过 4.5 s ( ) A .x =4 m 处质点具有正向最大加速度 B .x =2 m 处质点具有负向最大速度 C .x =0处质点具有负向最大加速度 D .x =6 m 处质点通过的路程为20 cm 7.如图4所示,在xoy 平面内,有一沿x 轴正方向传播的简谐横波,波速为1 m/s ,振幅为4 cm ,频率为2.5 Hz .P 点、Q 点平衡位置相距0.2m 。在t =0时,P 点位于其平衡位置上 图2 0 4 x/m y/cm P Q 0 -2 2 4 6 8 10 12 x/m y/cm 图3 图1

2018机械振动和机械波专题复习

知识点一:振动图像(物理意义、质点振动方向)与波形图(物理意义、传播方向与振动方向),回复力、 位移、速度、加速度等分析 1.悬挂在竖直方向上的弹簧振子 , 周期为2 s,从最低点的位置向上运动时开始计时,它的振动图像如图所示,由图可知?( ) = s时振子的加速度为正,速度为正 = s时振子的加速度为负,速度为负 = s时振子的速度为零,加速度为负的最大值 = s时振子的速度为零,加速度为负的最大值 2.如图甲所示,一弹簧振子在A、B间做简谐运动,O为平衡位置,如图乙是振子做简谐运动时的位移-时间图像,则 关于振子的加速度随时间的变化规律,下列四个图像(选项)中正确的是?( ) 3.如图甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O点为平衡位置,在a、 b两点之间做简谐运动,其振动图象如图乙所示。由振动图象可以得知 A.振子的振动周期等于t1 B.在t=0时刻,振子的位置在a点 C.在t=t1时刻,振子的速度为零 D.从t1到t2,振子正从O点向b点运动 4.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为λ。若在x=0处质点的 振动图像如右图所示,则该波在t=T/2时刻的波形曲线为() 5.一列横波沿x轴正向传播,a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示,此后,若经过3/4周期开始计时,则图2描述的是 处质点的振动图象处质点的振动图象 处质点的振动图象处质点的振动图象 A y t O T/2T A y x Oλ/2λ A y x Oλ/2λ A y x Oλ/2λ A y x Oλ/2λ

6.如图所示,甲图为一列简谐横波在t=时刻的波动图象,乙图为这列波上质点P 的振动图象,则该波 A .沿x 轴负方传播,波速为0.8m/s B .沿x 轴正方传播,波速为0.8m/s C .沿x 轴负方传播,波速为5m/s D .沿x 轴正方传播,波速为5m/s 7.如图所示是一列沿x 轴传播的简谐横波在某时刻的波形图。已知a 质点的运动状态总是滞后于b 质点,质点b 和质点c 之间的距离是5cm 。下列说法中正确的是 A .此列波沿x 轴正方向传播 B .此列波的频率为2Hz C .此列波的波长为10cm D .此列波的传播速度为5cm/s 8.一列向右传播的简谐横波在某一时刻的波形如图所示,该时刻,两个质量相同的质点P 、Q 到平衡位置的距离相等。关于P 、Q 两个质点,以下说法正确的是( ) A .P 较Q 先回到平衡位置 B .再经 4 1 周期,两个质点到平衡位置的距离相等 C .两个质点在任意时刻的动量相同 D .两个质点在任意时刻的加速度相同 9.在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一质点由平衡位置竖直向上运动,经 s 到达最大位移处.在这段 时间内波传播了0.5 m 。则这列波( ) A .周期是 s B .波长是 m C .波速是2 m/s D .经 s 传播了8 m 10.如图所示,两列简谐横波分别沿x 轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=和x=处,两列波的速度大小均为v=0.4m/s ,两波源的振幅均为A=2cm 。图示为t=0时刻两列波的图象(传播方向如图所示),该时刻平衡位置位于x=0.2m 和x=0.8m 的P 、Q 两质点刚开始振动,质点M 的平衡位置处于x=0.5m 处。关于各质点运动情况的判断正确的是( ) A. t=0时刻质点P 、Q 均沿y 轴正方向运动 B. t=1s 时刻,质点M 的位移为-4cm C. t=1s 时刻,质点M 的位移为+4cm D. t=时刻,质点P 、Q 都运动到x= a b c O y /m x /cm x /10-1 m y /cm 0 -2 2 4 6 8 10 12 v 2 -2 v P Q M x /m y /m P t /s y /m

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