1、第二章第二章 机械波机械波 章末整合章末整合 高中物理高中物理选修选修3-4教科版教科版网络构建网络构建 分类突破分类突破 分类突破分类突破 图图1 答案A分类突破分类突破 针对训练1一列简谐横波在t0时刻的波形图如图2实线所示，从此刻起，经0.1 s波形图如图2虚线所示，若波传播的速度为10 m/s，则()分类突破分类突破 图图2 A这列波沿x轴负方向传播 B这列波的周期为0.4 s Ct0时刻质点a沿y轴正方向运动 D从t0时刻开始质点a经0.2 s通过的路程为0.4 m Ex2 m处的质点的位移表达式为y0.2sin(5t)(m)分类突破分类突破 解析从图中可以看出波长等于4 m，由已知
2、得波速等于10 m/s，周期T0.4 sB正确；经0.1 s波形图如图2虚线所示，说明波沿x轴负方向传播A正确；t0时刻质点a沿y轴负方向运动；从t0时刻开始质点a经0.2 s，即半个周期通过的路程为0.4 mD正确；由yAsin(t)易得E正确 答案ABDE分类突破分类突破 二、波动图像与振动图像的区别和联系面对波的图像和振动图像问题时可按如下步骤来分析：(1)先看两轴：由两轴确定图像种类(2)读取直接信息：从振动图像上可直接读取周期和振幅；从波的图像上可直接读取波长和振幅(3)读取间接信息：利用振动图像可确定某一质点在某一时刻的振动方向；利用波的图像可进行波传播方向与某一质点振动方向的互判
3、(4)利用波速关系式：波长、波速、周期间一定满足v/Tf.分类突破分类突破【例2】图3甲为一列简谐波在某一时刻的波形图，Q、P是波上的质点，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，下列说法中正确的是()分类突破分类突破 图图3 A经过0.05 s时，质点Q的加速度大于质点P的加速度 B经过0.05 s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度 C经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴负方向 D经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向分类突破分类突破 答案答案BC 针对训练2图4甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x1 m处的质点，Q是平衡位置为x4 m处
4、的质点，图乙为质点Q的振动图像，则()分类突破分类突破 图图4 A横波的波长是8 m B横波的频率是0.2 Hz C质点P随波迁移的速度大小为40 m/s Dt0.10 s时质点P正沿y轴正方向运动 解析由波动图像可知，横波的波长是8 m，选项A正确；由质点Q的振动图像可知，横波的周期为0.2 s，频率是5 Hz，选项B错误；质点P围绕平衡位置振动，不随波迁移，选项C错误；根据质点Q的振动图像，t0.10 s时刻，质点Q正沿y轴负方向运动，说明波沿x轴负方向传播t0.10 s时质点P正沿y轴正方向运动，选项D正确 答案AD分类突破分类突破 三、波动问题的多解性波动问题出现多解性的原因：(1)空
5、间周期性：波在均匀介质中传播时，传播的距离xnx0(n0,1,2)，式中为波长，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tnTt0(n0,1,2)，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分类突破分类突破 (3)传播方向的双向性：本章中我们解决的都是仅限于波在一条直线上传播的情况，即有沿x轴正方向或负方向传播的可能(4)介质中质点间距离与波长的关系的不确定性：已知两质点平衡位置间的距离及某一时刻它们所在的位置，由于波的空间周期性，则两质点存在着多种可能波形做这类题时，可根据题意，在两质点间先画出最简波形，然后再做一般分析，从而写出两质点间的距离与波长关系的通式分类突破分类突破【例3】如图5所示，实线是某时刻的波形图线，虚线是0.2 s后的波形图线(1)若波向左传播，求它传播的距离及最小距离；(2)若波向右传播，求它的周期及最大周期；(3)若波速为35 m/s，求波的传播方向分类突破分类突破 图图5 答案见解析分类突破分类突破 针对训练3如图6所示，简谐横波在t时刻的波形如实线所示，经过t3 s，其波形如虚线所示已知图中x1与x2相距1 m，波的周期为T，且2Tt4T.则可能的最小波速为_ m/s，最小周期为_ s.分类突破分类突破 图图6 分类突破分类突破
