1、波动图象波动图象 专题复习专题复习砀山中学砀山中学物理组：袁茵物理组：袁茵20122012年年3 3月月2323日日2012年安徽卷考试说明横波的图象（正弦波）横波的图象（正弦波）波速、波长和频率（周期）之间的关系波速、波长和频率（周期）之间的关系波动图象波动图象专题复习专题复习一、横波的图象一、横波的图象1.1.图象图象 在平面直角坐标中在平面直角坐标中,用横坐标表示介质中用横坐标表示介质中各质点的各质点的_；用纵坐标表示某一时刻各；用纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的质点偏离平衡位置的_ _,连接各位移矢连接各位移矢量的末端量的末端,得出的曲线即为波的图象得出的曲线即为波的图象,简谐波
2、简谐波的图象是的图象是_(或余弦或余弦)曲线曲线.2.2.物理意义：某一时刻物理意义：某一时刻介质中介质中_相对平相对平衡位置的位移衡位置的位移.平衡位置平衡位置位移位移正弦正弦各质点各质点3 3、由波的图象可获取的信息：、由波的图象可获取的信息：波长波长振幅振幅该时刻各质点的位移该时刻各质点的位移该时刻各质点的加速度该时刻各质点的加速度方向方向若知道波的传播方向，可知该时刻各质点的若知道波的传播方向，可知该时刻各质点的运动方向运动方向若知道某时刻某质点的运动方向，可判断波的若知道某时刻某质点的运动方向，可判断波的传播方向传播方向A二、机械波的传播问题二、机械波的传播问题题型一、已知某质点的振
3、动情况判定波动情况题型一、已知某质点的振动情况判定波动情况 例例1 1、（、（0909北京北京1717）一简谐机械波沿）一简谐机械波沿x x轴正方向传轴正方向传播，周期为播，周期为T T，波长为，波长为 。若在。若在x=0 x=0处质点的振动处质点的振动图象如图所示，则该波在图象如图所示，则该波在t=T/2t=T/2时刻的波形曲线时刻的波形曲线为（为（）A A带动思想带动思想(微微)平移法平移法练习练习1 1、（、（20112011全国一全国一2121）一列简谐横波沿）一列简谐横波沿x x轴传播，轴传播，波长为波长为1 12m2m，振幅为，振幅为A A。当坐标为。当坐标为x=0 x=0处质元的
4、位移处质元的位移为为 且向且向y y轴负方向运动时坐标为轴负方向运动时坐标为x=0 x=04m4m处质元处质元的位移为的位移为 。当坐标为。当坐标为x=0 x=02m2m处的质元位于平衡处的质元位于平衡位置且向位置且向y y轴正方向运动时，轴正方向运动时，x=0 x=04m4m处质元的位移和处质元的位移和运动方向分别为（运动方向分别为（）A A 、沿、沿y y轴正方向轴正方向 B B ，沿，沿y y轴负方向轴负方向 C C 、沿、沿y y轴正方向轴正方向 D D 沿沿y y轴负方向轴负方向12A12A32A32AC Cv32A32A练习2、（08全国16）一列简谐横波沿x轴传播,周期为T.t=
5、0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动,若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m,xb=5.5 m,则()A.当a质点处在波峰时,b质点恰在波谷B.t=T/4时,a质点正在向y轴负方向运动C.t=3T/4时,b质点正在向y轴负方向运动D.在某一时刻,a、b两质点的位移和速度可能相同C C 例例2 2、（0909四川四川1919）图示为一列沿图示为一列沿x x轴负方向传播的简轴负方向传播的简谐横波，实线为谐横波，实线为t t=0=0时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，虚线为t t=0=06s6s时的时的波形图，波的周期波形图，波的周期T T006s6s，则（
6、，则（）A A波的周期为波的周期为2 24s4sB B在在t t=0=09s9s时，时，P P点沿点沿y y轴正方向运动轴正方向运动C C经过经过0 04s4s，P P点经过的路程为点经过的路程为4m4mD D在在t t=0=05s5s时，时，Q Q点到达波峰位置点到达波峰位置D D题型二、已知波动情况判定质点振动情况题型二、已知波动情况判定质点振动情况v由图可知由图可知sTnsnTsTn8.0,0434.26.0)43(max当舍整取零头舍整取零头m8mA2.0练习3、20102010全国卷全国卷1515一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时的波形如图所示，则()1414A
7、波的周期为1sBx=0处的质点在t=0时向y轴负向运动 Cx=0处的质点在t=s时速度为0 Dx=0处的质点在t=s时速度值最大ABABv由图象可获得信息smsmvTm144,4则vLt vLt 练习练习4 4、如图为一列简谐横波在、如图为一列简谐横波在t t时刻的波形图，时刻的波形图，箭头方向表示波的传播方向，该列波的波速大小箭头方向表示波的传播方向，该列波的波速大小为为v v，波长，波长=4=4L L，a a、b b、c c、d d是介质中是介质中4 4个质量相个质量相等的振动质元。由此可知（等的振动质元。由此可知（）A A在在t t时刻，时刻，4 4个质元中动能个质元中动能最小的为最小的
8、为c cB B在在 时刻，时刻，4 4个质元个质元中动能最大的为中动能最大的为d dC C从从t t时刻起，质元时刻起，质元a a将比将比b b先到大其平衡位置先到大其平衡位置D D从从t t时刻起到时刻起到时刻止，时刻止，4 4个质元通过的路程个质元通过的路程都是都是L LB Bxvvxt 方法归纳方法归纳：1 1、根据该点到波源的距离、根据该点到波源的距离 和波速和波速可以计算该点开始振动的时间可以计算该点开始振动的时间2 2、将该点振动的时间和周期相联系，采取将该点振动的时间和周期相联系，采取“舍整舍整取零头取零头”的办法结合起振方向可确定该点相对平衡的办法结合起振方向可确定该点相对平衡
9、位置的位移，进而确定加速度、速度等。位置的位移，进而确定加速度、速度等。题型三、由题型三、由 时刻的波形确定时刻的波形确定 时刻的波形时刻的波形tt例例3 3、（、（0909山东物理山东物理3737）（1 1）图）图1 1为一简谐波在为一简谐波在t t=0=0时时刻的波形图，介质中的质点刻的波形图，介质中的质点P P做简谐运动的表达式为做简谐运动的表达式为y y=4sin5 =4sin5 ，求该波的速度，并指出，求该波的速度，并指出t t=0.3s=0.3s时的波形图时的波形图(至少画出一个波长至少画出一个波长)tvtsmsmTvssTm104.04,4.052w24，由图象得，想，可得图象。
10、，利用平移思右传播了知波已经向传播，由向上运动，可得波向右质点时刻可知，由TsTptty433.005sin4方法归纳方法归纳：1 1、波向右传播的、波向右传播的 时间和向左传播时间和向左传播的的 时间波形相同。时间波形相同。2 2、若、若 ，可以采取，可以采取“舍整取零头舍整取零头”的办法的办法Tt41Tt43Tt 练习5、（11年四川16.）如图为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当Q点在t=0时的振动状态传到P点时，则 ()A.1cmx3cm范围内的质点正在向y轴的负方向 运动B.Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向C.Q处的质点此时正在波峰位置D.Q处的质点此时运动到p
11、处B B练习练习6 6、（、（0707全国一全国一1515）一列简谐横波沿）一列简谐横波沿x x轴负方向轴负方向传播，波速传播，波速v v=4m/s=4m/s。已知坐标原点（。已知坐标原点（x x=0=0）处质点）处质点的振动图象如图的振动图象如图a a所示。在所示。在下列下列4 4幅图中能够正确表示幅图中能够正确表示t t=0=015s15s时波形的图是（时波形的图是（）A A练习练习7 7、（、（0707天津理综天津理综2121）如图所示）如图所示,实线是沿实线是沿x x轴轴传播的一列简谐横波在传播的一列简谐横波在t=0t=0时刻的波形图时刻的波形图,虚线是这虚线是这列波在列波在t=0.2
12、 st=0.2 s时刻的波形图时刻的波形图.已知该波的波速是已知该波的波速是0.8 m/s,0.8 m/s,则下列说法正确的是则下列说法正确的是()()A.A.这列波的波长是这列波的波长是14 cm14 cm B.B.这列波的周期是这列波的周期是0.125 s0.125 sC.C.这列波可能是沿这列波可能是沿x x轴正方向传播的轴正方向传播的 D.t=0D.t=0时时,x=4 cm,x=4 cm处的质点速度沿处的质点速度沿y y轴负方向轴负方向D D三、振动图像与波动图像的比较三、振动图像与波动图像的比较振动图象振动图象波动图象波动图象研究对研究对象象一振动质点一振动质点沿波传播方向沿波传播方
13、向所有质点所有质点研究内研究内容容一质点位移随时一质点位移随时间变化规律间变化规律某时刻所有质某时刻所有质点的空间分布点的空间分布规律规律图象图象物理意义物理意义表示一质点表示一质点在各时刻的在各时刻的位移位移表示某时刻各表示某时刻各质点的位移质点的位移图象变化图象变化随时间推移随时间推移图象延续图象延续,但已有形态但已有形态不变不变随时间推移随时间推移,图图象沿传播方向象沿传播方向平移平移一完整曲线一完整曲线占横坐标距占横坐标距离离表示一个周表示一个周期期表示一个波长表示一个波长形状形状正弦函数或余弦函数的图象正弦函数或余弦函数的图象例例4 4、（、（1111重庆重庆1717）介质中坐标原点
14、）介质中坐标原点0 0处的波源在处的波源在t=0t=0时刻开始振动，产生的简谐波沿时刻开始振动，产生的简谐波沿x x轴正向传播，轴正向传播，t t0 0时刻传到时刻传到L L处，波形如处，波形如题题1717图所示。下列能图所示。下列能描描述述x x0 0处质点振动的图象处质点振动的图象是（是（）c cvxTtTxxx223:2230已经振动时间质点可知，练习练习8 8、（、（20102010北京北京1717）一列横波沿）一列横波沿x x轴正向传播，轴正向传播，a a、b b、c c、d d为介质中沿波传播方向上四个质点的平为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图衡位置。某时刻
15、的波形如图1 1所示，此后，若经过所示，此后，若经过34周期开始计时，则图周期开始计时，则图2 2描述的是（描述的是（）A.A.a a处质点的振动图象处质点的振动图象B.B.b b处质点的振动图象处质点的振动图象C.C.c c处质点的振动图象处质点的振动图象D.D.d d处质点的振动图象处质点的振动图象B Bx/my/cm0123456QP图1t/sy/cm0123图2练习练习9 9、（、（20092009年全国卷年全国卷）2020一列简谐横波在某一时一列简谐横波在某一时刻的刻的波形图如图波形图如图l l所示，图中所示，图中P P、Q Q两质点的横坐标分别为两质点的横坐标分别为x x=1.5=
16、1.5m m和和x x=4.5=4.5m m。P P点的振动图像如图点的振动图像如图2 2所示。所示。在下列四幅图中，在下列四幅图中，Q Q点的振动图象可能是点的振动图象可能是()()BCBC对点在波谷，振动，点在平衡位置向上传播，对；波向左点在波谷，、点在平衡位置向上振动平。波向右传播时振动相差两点、，由图甲知CQPBQPTQPmxmPQ43,34QPPQ练习10、（07四川理综20）图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象.从该时刻起()A.经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离 B.经过0.25 s时,质点Q的加速度大于
17、质点P 的加速度 C.经过0.15 s,波沿x轴的正方向传播了3 m D.经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向ACAC练习练习1111、（、（0707全国卷全国卷1515）一列简谐横波沿）一列简谐横波沿x x轴负轴负方向传播方向传播,波速波速v=4 m/s.v=4 m/s.已知坐标原点已知坐标原点(x=0)(x=0)处质点处质点的的振动图象如下图所示振动图象如下图所示.在下在下列四幅图中能够正确表列四幅图中能够正确表示示t=0.15 st=0.15 s时波形图是时波形图是()()A A例例5 5、20102010福建福建1515一列简谐横波在一列简谐横波在t=0t=0时刻的波时刻的波
18、形如图中的实线所示，形如图中的实线所示，t=0.02st=0.02s时刻的波形如图中虚时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期线所示。若该波的周期T T大于大于0.02s0.02s，则该波的传播，则该波的传播速度可能是速度可能是 ()()A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s B B四、波的多解问题的讨论四、波的多解问题的讨论题型一、波传播的双向性形成多解题型一、波传播的双向性形成多解 smTvsTnsTsnTsTnm108.0002.0,4102.002.0)41(08.011111。时，又有有则有假设波向右传播，由图可知波长smTvsTnsTsnTsTn3308.0002.0,43
19、02.002.0)43(11111。时，又有有则有假设波向左传播，练习练习1212、（0808四川理综四川理综1919）一列简谐横波沿直）一列简谐横波沿直线传线传播播,该直线上的该直线上的a a、b b两点相距两点相距4.42 m.4.42 m.图中实、虚图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在两条曲线分别表示平衡位置在a a、b b两点处质点的两点处质点的振动曲线振动曲线.从图示可知从图示可知()()A.A.此列波的频率一定是此列波的频率一定是10 Hz10 HzB.B.此列波的波长一定是此列波的波长一定是0.1 m0.1 mC.C.此列波的传播速度可能此列波的传播速度可能是是34 m/s34
20、m/sD.aD.a点一定比点一定比b b点距波源近点距波源近ACAC题型二、波传播时间的周期性形成多解题型二、波传播时间的周期性形成多解例例6 6、（、（0707全国卷全国卷1515）一列横波在）一列横波在x x轴上传播轴上传播,在在x=0 x=0与与x=1 cmx=1 cm的两点的振动图线分别如图中实线与的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示虚线所示.由此可以得出由此可以得出()()A.A.波长一定是波长一定是4 cm4 cmB.B.波的周期一定是波的周期一定是4 s4 sC.C.波的振幅一定是波的振幅一定是2 cm2 cmD.D.波的传播速度一定是波的传播速度一定是1 cm/s 1 cm
21、/s BCBC练习练习1313、（、（0808天津理综天津理综2121）一列简谐横波沿直线）一列简谐横波沿直线由由a a向向b b传播传播,相距相距10.5 m10.5 m的的a a、b b两处的质点振动图象两处的质点振动图象如图中如图中a a、b b所示所示,则则 ()()A.A.该波的振幅可能是该波的振幅可能是20 cm20 cmB.B.该波的波长可能是该波的波长可能是8.4 m8.4 mC.C.该波的波速可能是该波的波速可能是10.5 m/s10.5 m/s D.D.该波由该波由a a传播到传播到b b可能可能历时历时7 s7 sD D题型三、波传播距离与波长的关系不确定形成多解题型三、
22、波传播距离与波长的关系不确定形成多解 例例7 7、（、（20102010四川）一列间谐横波沿直线由四川）一列间谐横波沿直线由A A向向B B传传播，播，A A、相距、相距.45m.45m，右图是，右图是A A处质点的震动图处质点的震动图像。当像。当A A处质点运动到波峰位置时，处质点运动到波峰位置时，B B处质点刚好处质点刚好到达平衡位置且向到达平衡位置且向y y轴正方向运动，这列波的波速轴正方向运动，这列波的波速可能是可能是()()A A4.5/s 4.5/s B.3.0m/s B.3.0m/s C.1.5m/s C.1.5m/s D.0.7m/sD.0.7m/sA A谢谢您！欢迎指导！再见！此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！
