1、第2章,机械波,章末整合提升,一、波的图象反映的信息及其应用,从波动图象可以看出： 1波长； 2振幅A； 3该时刻各质点偏离平衡位置的位移情况； 4如果波的传播方向已知，可判断各质点该时刻的振动方向以及下一时刻的波形；,例1 如图1所示为一列简谐横波在某时刻的波形图已知图中质点b的起振时刻比质点a超前了0.4 s，则以下说法正确的是( ),图1,A波的波速为10 m/s B波的频率为1.25 Hz C波沿x轴正方向传播 D该时刻质点P正沿y轴正方向运动,答案 B,针对训练1一 简谐波在如图2所示的x轴上传播，实线和虚线分别是t10和t20.2 s时刻的波形图则( ) A若该波在t10时刻已沿x
2、方向传播到x6 m处，则波源起振方向向下 B若该波与另一频率为1.25 Hz的简谐波相遇时发生干涉，则该波沿x方向传播,C若该波在t20.2 s时刻，x2.5 m处的质点向y方向运动，则该波向x方向传播 D若该波的传播速度是75 m/s，则该波沿x方向传播,图2,解析 若该波在t10时刻已沿x方向传播到x6 m处，从t10时刻的波形图上根据“同侧法”可判断出x6 m的质点将向上运动，所有质点的起振方向是一致的，故波源起振方向向上，A错误；,t20.2 s时刻，x2.5 m处的质点向y方向运动，则波源在右侧，波向x方向传播，C错误；,答案 D,二、波动图象与振动图象的区别和联系,面对波的图象和振
3、动图象问题时可按如下步骤来分析： 1先看两轴：由两轴确定图象种类 2读取直接信息：从振动图象上可直接读取周期和振幅；从波的图象上可直接读取波长和振幅 3读取间接信息：利用振动图象可确定某一质点在某一时刻的振动方向；利用波的图象可进行波传播方向与某一质点振动方向的互判,例2 一简谐横波沿x轴正向传播，图3甲是t0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图象，则该质点的x坐标值合理的是( ),图3,A0.5 m B1.5 m C2.5 m D3.5 m,解析 明确波的图象与振动图象的物理意义由质点振动图象可知t0时刻，质点位移为负且向负方向运动，可直接排除A、B、D选项，仅选项C符合题意，故选项C正
4、确 答案 C,针对训练2 一列简谐波在均匀介质中传播图4甲表示振动开始后t0.5 s时刻的波形图，图乙表示甲图中b质点从t0开始计时的振动图象，则( ),图4,A该波沿x轴负方向传播 B质点振动的频率是4 Hz C该波传播的速度是8 m/s Da质点和c质点在振动过程中任意时刻的位移都相同,解析 根据题图乙可知，t0.5 s时，质点b由平衡位置向上运动，结合题图甲根据“同侧法”可判断出波向x轴正方向传播，选项A错；,由题图甲可知质点a和质点c的位移始终等值反向，选项D错 答案 C,三、波动问题的多解性,波动问题出现多解性的原因： 1空间的周期性：波在均匀介质中传播时，传播的距离xnx0(n0,
5、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时间的周期性：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,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,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,图5,答案 见解析,针对训练3 如图6所示，一列简谐波沿一直线向左传播，当直线上某质点a向上运动到达最大位移时，a点右方相距0.15 m的b点刚好向下运动到最大位移处，则这列波的波长可能是( ),图6,A0.6 m B0.3 m C0.2 m D0.1 m,答案 BD,
