高中物理 第十二章 機械波本章整合課件 新人教版選修34.ppt

本章整合 第十二章機械波 機械波 專題一 專題二 專題一機械波的多解問題1 方向性不確定形成多解 波總是由波源發(fā)出并由近及遠地向前傳播 波在介質中傳播時 介質中各質點的振動情況依據(jù)波的傳播方向是可以確定的 反之亦然 但是 根據(jù)題中的已知條件不能確定波的傳播方向或者不能確定質點振動方向時 就會出現(xiàn)多解 然而同學們在解題時往往憑著主觀意向 先入為主地選定某一方向為波的傳播方向或質點振動方向 這樣就漏掉一個相反方向的可能性解 專題一 專題二 例1 有一列沿水平方向傳播的簡諧橫波 頻率為10hz 沿豎直方向振動 當繩上的質點p到達其平衡位置且向下運動時 在其右方相距0 6m處的質點q剛好到達最高點 求波的傳播方向和波速 點撥 由于題干中沒有明確波的傳播方向 故在求解時應根據(jù)波可能的傳播方向討論求解 解析 由題意可以作出一個周期內(nèi)p q兩質點可能的波形示意圖 波可以向左傳播 也可以向右傳播 如圖所示 甲 乙分別表示波向右和向左傳播時的基本波形 專題一 專題二 專題一 專題二 專題一 專題二 2 時間 距離不確定形成多解 沿著波的傳播方向 相隔一個波長的連續(xù)兩個相鄰的質點振動的步調(diào)是完全相同的 在時間上相隔一個周期的前后兩個相鄰時刻的波形圖線是完全相同的 所以 當題中已知條件沒有給定波傳播的時間 波傳播的時間 t與周期t之間的關系不確定 或是沒有給定波的傳播距離 波的傳播距離 s與波長 之間的關系不確定 就會出現(xiàn)多解現(xiàn)象 同學們在解題時經(jīng)常只分析傳播時間 t小于t 或波傳播距離 s小于波長 的特解情況 從而造成特解代替通解的漏解現(xiàn)象 專題一 專題二 例2 一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播 相距10 5m的a b兩處的質點振動圖象如圖所示 則 a 該波的振幅可能是20cmb 該波的波長可能是8 4mc 該波的波速可能是10 5m sd 該波由a傳播到b可能歷時7s點撥 題干中a b兩點之間的距離與波長的關系不確定 所以根據(jù)題給條件尋求a b間距與波長所滿足的關系是求解問題的關鍵 專題一 專題二 專題一 專題二 3 兩質點間關系不確定形成多解 在波的傳播方向上 如果兩個質點間的距離不確定或者兩者相位之間關系不確定 就會形成多解 若不能聯(lián)想到所有可能情況 就會出現(xiàn)漏解 專題一 專題二 例3 一列簡諧橫波向右傳播 波速為v 沿波傳播方向上有相距為l的p q兩質點 如圖所示 某時刻p q兩質點都處于平衡位置 且p q間僅有一個波峰 經(jīng)過時間t q質點第一次運動到波谷 則t的可能值有 a 1個b 2個c 3個d 4個點撥 本題的關鍵是要全面分析p q間僅有一個波峰的所有可能情況 求出每一種情況對應的波長 進而求出周期t 然后再來確定t與周期t的關系 專題一 專題二 解析 由題中條件可知 p q間的波形有如圖所示四種且均向右傳播 答案 d 專題一 專題二 專題二 t前后波形的畫法1 t后波形的畫法 1 平移法 如畫圖中 t時間后的波形 原理 波傳播的是運動形式 即波形的傳播 專題一 專題二 方法與步驟 b 把波形沿波的傳播方向平移 x 如圖所示的 圖象 c 然后將圖線向反方向順沿即可 如圖中虛線部分 專題一 專題二 2 特殊點法 如畫圖中 t時間后的波形 原理 參與波動的介質質點都在各自的平衡位置振動 并不隨波遷移 方法與步驟 專題一 專題二 2 t前波形的畫法 如果運用平移法 只需將波形逆著波的傳播方向推進 如果運用特殊點法 只需沿著質點振動的反方向找 t后的質點位置 其他做法不變 溫馨提醒 1 根據(jù)波形呈空間周期性的特點 當波向前推進為波長整數(shù)倍時 波形同原來相同 所以實際作圖時通常采取去整 波長整數(shù)倍部分 留零 不到一個波長的部分 的方法去處理 2 平移后的波形 圖象的前半部分要出現(xiàn) 殘缺 一定要注意把圖象補畫完整 專題一 專題二 例4 如圖甲所示 一列簡諧橫波在t 0 2s時的波形 其中原點是波源 圖乙是波上某一點p的振動圖象 1 求波速 并說明p質點的位置 2 畫出t 0 4s和t 0 55s時的波形 點撥 由題圖可直接讀出