高考物理波的圖像

高考物理課件波的圖像第1頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四一、機械波的分類和傳播二、波的圖象波形圖的基本問題

04年秋無錫市期末考試、2005年理綜全國卷Ⅱ19、

2005年全國理綜卷Ⅲ20、2005年北京春季理綜19、

2004年春季卷18、05年洪澤外國語中學(xué)3、

2005年北京理綜卷17、2004年全國卷Ⅳ18、

06年江蘇省鹽城中學(xué)二模7、2005年江蘇卷8、

05年12月廣州市統(tǒng)測3、06年江蘇省前黃中學(xué)二模13、

05年南通調(diào)研測試二9、例1、波形圖的描繪

2005年理綜全國卷I18、2006年高考重慶卷18、

06年湖南百校大聯(lián)考(一)9、2006年高考上海卷10、3.波的傳播的雙向性05年蘇錫常鎮(zhèn)教學(xué)情況調(diào)查(一)7、波的傳播的周期性

05年徐州質(zhì)量檢測二8、2005年上海卷13、

2005年廣東卷3、2004年廣西卷3、

2004年全國卷Ⅱ17、2004年湖南卷17波的圖像第2頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四一、機械波的分類和傳播1.分類——機械波可分為橫波和縱波兩種。⑴質(zhì)點振動方向和波的傳播方向垂直的叫橫波，如：繩上波、水面波等。⑵質(zhì)點振動方向和波的傳播方向平行的叫縱波，如：彈簧上的疏密波、聲波等。2.機械波的傳播⑴在同一種均勻介質(zhì)中機械波的傳播是勻速的。波速、波長和頻率之間滿足公式：v=λf。⑵介質(zhì)質(zhì)點的運動是在各自的平衡位置附近的簡諧運動,

是變加速運動，介質(zhì)質(zhì)點并不隨波遷移。⑶機械波轉(zhuǎn)播的是振動形式、能量和信息。⑷機械波的頻率由波源決定,而傳播速度由介質(zhì)決定.⑸波由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，頻率不變，波長和波速都要改變。λ1/λ2=v1/v2第3頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四二、波的圖象1.振動圖象和波的圖象振動圖象和波的圖象從圖形上看好象沒有什么區(qū)別，但實際上它們有本質(zhì)的區(qū)別。⑴物理意義不同：振動圖象表示同一質(zhì)點在不同時刻的位移；波的圖象表示介質(zhì)中的各個質(zhì)點在同一時刻的位移。⑵圖象的橫坐標的單位不同：振動圖象的橫坐標表示時間；波的圖象的橫坐標表示距離。⑶從振動圖象上可以讀出振幅和周期；從波的圖象上可以讀出振幅和波長。第4頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四波的圖象中，波的圖形、波的傳播方向、某一介質(zhì)質(zhì)點的瞬時速度方向，這三者中已知任意兩者，可以判定另一個。（口訣為:沿著波的傳播方向,“上坡下，下坡上”）在一個周期內(nèi)，波形勻速向前推進一個波長.n個周期波形向前推進n個波長(n可以是任意正數(shù)).在計算中既可以使用v=λf，也可以使用v=s/t.3.波的傳播是勻速的2.波的圖象的畫法4.介質(zhì)質(zhì)點的運動是簡諧運動（是一種變加速運動）任何一個介質(zhì)質(zhì)點在一個周期內(nèi)經(jīng)過的路程都是4A,

在半個周期內(nèi)經(jīng)過的路程都是2A，但在四分之一個周期內(nèi)經(jīng)過的路程就不一定是A了。5.起振方向介質(zhì)中每個質(zhì)點開始振動的方向都和振源開始振動的方向相同。第5頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四04年秋無錫市期末考試已知一簡諧橫波在某一時刻的波形圖如圖所示，圖中位于a、b兩處的質(zhì)點經(jīng)過四分之一周期后分別運動到a′、b′處，則下列判斷正確的是()A．可知波的傳播方向B．可知波的傳播速度C．可知波的周期D．可知波的波長y/cmx/m102345aba′

b′

AD第6頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四2005年理綜全國卷Ⅱ1919.一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻其波形如圖所示．下列說法正確的是[]A．由波形圖可知該波的波長B．由波形圖可知該波的周期C．經(jīng)1/4周期后質(zhì)元P運動到Q點D．經(jīng)1/4周期后質(zhì)元R的速度變?yōu)榱?x/cmy612345RPQAD第7頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四2005年全國理綜卷Ⅲ20.xabc20.一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形圖如圖所示，a、b、c為三個質(zhì)元，a正向上運動。由此可知（）A.該波沿x軸正方向傳播B.c正向上運動C.該時刻以后，b比c先到達平衡位置D.該時刻以后，b比c先到達離平衡位置最遠處AC第8頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四2005年北京春季理綜19.19．一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為60m/s，在t=0時波的圖像如圖所示，則（）A．此波頻率為40Hz，此時質(zhì)元b的速度為零B．此波頻率為40Hz，此時質(zhì)元b的速度向著y軸負方向C．此波頻率為20Hz，此時質(zhì)元a的速度向著y軸正方向D．此波頻率為20Hz，此時質(zhì)元a的速度為零

x/my/cm03.01.5baC第9頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四2004年春季卷1818．一簡諧橫波在x軸上傳播，波源振動周期T=0.1s，在某一時刻的波形如圖所示，且此時a點向下運動，則()A．波速為20m／s，波向x軸正方向傳播

B．波速為10m／s，波向x軸負方向傳播

C．波速為20m／s，波向x軸負方向傳播

D．波速為10m／s，波向x軸正方向傳播yx/ma03.01.02.04.0A第10頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四05年洪澤外國語中學(xué)3.3．如圖所示，讓小球P一邊貼水面每秒振動5次，一邊沿x軸正方向勻速移動，O點是它的初始位置.圖示為觀察到的某一時刻的水面波，圖中的實線表示水面波的波峰位置,此時小球P處于波峰位置，激起的第一個波峰剛好傳動40cm處.那么水面波的傳播速度及小球P勻速移動的速度分別是:（）A．0.05m/s、0.025m/sB．0.1m/s、0.1m/sC．0.15m/s、0.125m/sD．0.2m/s、0.1m/s提示:共振動10次,歷時2sD第11頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四2005年北京理綜卷17.y/cmx/m021046-1017.一列簡諧機械橫波某時刻的波形圖如圖所示，波源的平衡位置坐標為x=0。當波源質(zhì)點處于其平衡位置上方且向下運動時，介質(zhì)中平衡位置坐標x=2m的質(zhì)點所處位置及運動情況是（）A.在其平衡位置下方且向上運動B.在其平衡位置下方且向下運動C.在其平衡位置上方且向上運動D.在其平衡位置上方且向下運動A提示：相距半個波長的兩質(zhì)點振動情況反相。第12頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四已知：一簡諧橫波在某一時刻的波形圖如圖所示，圖中位于a、b兩處的質(zhì)元經(jīng)過四分之一周期后分別運動到a′、b′

處。某人據(jù)此做出如下判斷：①可知波的周期，②可知波的傳播速度，③可知的波的傳播方向，④可知波的波長。其中正確的是（）A．①和④ B．②和④ C．③和④ D．②和③2004年全國卷Ⅳ18x/m

y/cm

01234567a′

bb′

aC第13頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四06年江蘇省鹽城中學(xué)二模7

7、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，傳播速度為10m/s。當波傳到x=5m處的質(zhì)點P時，波形如圖所示。則以下判斷正確的是（）

A．這列波的周期為0.4s B．再經(jīng)過0.4s，質(zhì)點P第一次回到平衡位置

C．再經(jīng)過0.7s，x=9m處的質(zhì)點Q到達波峰處

D．質(zhì)點Q到達波峰時，質(zhì)點P恰好到達波谷處y/mx/mP06248100.2-0.2QvAC第14頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四8.一列簡諧橫波沿x軸傳播，t=0時的波形如圖示，質(zhì)點A與質(zhì)點B相距1m，A點速度沿y軸正方向；t=0.02s時，質(zhì)點A第一次到達正向最大位移處，由此可知（）A.此波的傳播速度為25m/sB.此波沿x軸負向傳播C.從t=0時起，經(jīng)過0.04s，質(zhì)點A沿波傳播方向遷移了1mD.在t=0.04s時,質(zhì)點B處在平衡位置,速度沿y軸負方向2005年江蘇卷8xyABOAB解:T=0.08sλ=2mv=λ/T=25m/s經(jīng)過0.04s=T/2，質(zhì)點B處在平衡位置,速度沿y軸正方向,D錯.質(zhì)點不會隨波遷移,C錯第15頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四05年12月廣州市統(tǒng)測33．如圖2所示，在xy平面內(nèi)有一沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為1m/s，振幅為4cm，頻率為2.5Hz.在t=0時刻，P點位于其平衡位置上方最大位移處，則距P為0.2m的Q點()A.在0.1s時的位移是4cmB.在0.1s時的速度最大

C.在0.1s時的速度向下

D.在0到0.1s時間內(nèi)的路程是4cmxyPQO解:v=1m/sf=2.5Hz∴T=0.4sλ=v/f=0.4mP和Q點相距為0.2m,即λ/2,所以兩點的振動反相.在t=0時刻,P點位于波峰,則Q點位于波谷.在t=0.1s時刻，Q點位于平衡位置向上運動,速度最大.在0到0.1s時間內(nèi)Q點從波谷到平衡位置,路程是4cmBD第16頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四06年江蘇省前黃中學(xué)二模1313．(14分)在某介質(zhì)中形成一列簡諧波，t=0時刻的波形如圖中的實線所示。若波向右傳播，零時刻剛好傳到A點，且再經(jīng)過0.6s，P點也開始起振，求：（1）該列波的周期T=？（2）從t=0時起到P點第一次達到波峰時止，O點對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0各為多少？0x/my/cm-1172-2PA第17頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四0x/my/cm-1172-2PA解：（1）由圖象可知，λ＝2mA=2cm當波向右傳播時，A點的起振方向豎直向下，包括P點在內(nèi)的各質(zhì)點的起振方向均為豎直向下波速v=x/Δt1=6/0.6=10m/s由v=λ/T，得T＝λ/v=0.2s（2）由t=0至P點第一次到達波峰止，經(jīng)歷的時間而t=0時O點的振動方向豎直向上（沿y軸正方向）故經(jīng)Δt2時間，O點振動到波谷，即：y0=－2cmO點經(jīng)過的路程s0=n·4A=(3＋3/4)·4A=0.3m第18頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四9.一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖所示，此時刻質(zhì)點P的速度為v，經(jīng)過0.2s它的速度大小、方向第一次與v相同，再經(jīng)過1.0s它的速度大小、方向第二次與v相同，則下列判斷中正確的有（）A.波沿＋x方向傳播，波速為5m/sB.質(zhì)點M與質(zhì)點Q的位移大小總是相等、方向總是相反C.若某時刻M質(zhì)點到達波谷處，則P質(zhì)點一定到達波峰處D.從圖示位置開始計時，在2.2s

時刻，質(zhì)點P的位移為-20cm05年南通調(diào)研測試二9y/cm20100-10-20NPQM36x/m解見下頁ACD第19頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四y/cm20100-10-20NPQM36x/m解:振動的質(zhì)點在平衡位置兩側(cè)對稱位置具有相等的速率,比較P質(zhì)點振動的兩種可能(圖a圖b):P1P2圖aP1P2圖b對照題意,P質(zhì)點開始向上振動,波沿＋x方向傳播.有T=1.2s.λ=6m,v=λ/T=5m/sA對.M質(zhì)點和P質(zhì)點相距λ/2,所以C對.而質(zhì)點M與質(zhì)點Q在平衡位置的的位移不是λ/2的奇數(shù)倍,所以B錯.P質(zhì)點經(jīng)過0.1s時間,到平衡位置,向上振動,再經(jīng)過2.1s=7T/4,P質(zhì)點到波谷位置,D對.第20頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四例1、如圖示為一列沿x軸傳播的簡諧波t=0時的波形圖,此時在x=4m處的質(zhì)點P離開平衡位置的位移為1cm,運動方向沿y軸負方向.已知該列波的周期為0.2s,則當x=10m處的Q點的位移為-1cm所對應(yīng)的時刻為()A.0.08sB.0.12sC.0.02sD.0.18sx/my/cm064510PQ1520解:P點運動方向沿y軸負方向,波向左傳播.T=0.2s,λ=10m,v=λ/T=50m/sQ點運動方向沿y軸正方向,Q點經(jīng)過比T/2略多一點時間到達-1cm處,或者經(jīng)過比T略少一點時間到達-1cm處.B、D正確.又解：使波形沿-x方向移動到Q點的位移為-1cm,如圖示：t1=s1/v=6/50=0.12st2=s2/v=9/50=0.18sBD第21頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四2005年理綜全國卷I18一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,周期為0.50s.某一時刻,離開平衡位置的位移都相等的各質(zhì)元依次為P1,P2,P3,…。已知P1和P2之間的距離為20cm,P2和P3之間的距離為80cm,則P1的振動傳到P2所需的時間為()A.0.50sB.0.13sC.0.10sD.0.20s解:由題意畫出波形圖如圖示:y/cmx/cm080cm20cmP3P1P2可見波長λ=100cm波速v=λ/T=200cm/sP1的振動傳到P2所需的時間為tt=s/v=20/200=0.1sC第22頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四2006年高考重慶卷18A.2cm≤x≤4cmB.2cm<x<4cmC.2cm≤x<3cmD.2cm<x≤3cm18.題圖為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時的波形。當R點在t=0時的振動狀態(tài)傳到S點時，PR范圍內(nèi)(含P、R)有一些質(zhì)點正在向y軸負方向運動，這些質(zhì)點的x坐標取值范圍是()0y/cmx/cm8246SPR解:畫出振動狀態(tài)傳到S點時的波形如圖藍線示,0y/cmx/cm8246SPR不難看出PR范圍內(nèi)2cm≤x<3cm的質(zhì)點正在向y軸負方向運動C第23頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四06年湖南百校大聯(lián)考(一)9A．t=0時刻，a、b兩質(zhì)點的加速度相同B．a(chǎn)、b兩質(zhì)點的平衡位置的距離為半波長的奇數(shù)倍C．a(chǎn)質(zhì)點速度最大時，b質(zhì)點速度為零D．當b質(zhì)點的位移為+2cm時，a質(zhì)點的位移為負9．一列簡諧橫波沿x軸正向傳播振幅為2cm,已知在t=0時刻相距30m的兩質(zhì)點a、b的位移都是1cm,但運動方向相反,其中a質(zhì)點沿y軸負方向,如圖所示,則（）b01020304050607021x/my/cmva解：由正弦曲線的性質(zhì)可知波長為90m（如圖示）0xy0.51.0AD第24頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四2006年高考上海卷1010.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個質(zhì)點，相鄰兩質(zhì)點的距離均為L，如圖（a）所示。一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時到達質(zhì)點1，質(zhì)點1開始向下運動，經(jīng)過時間?t第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形，則該波的()A．周期為?t，波長為8L.B．周期為2?t/3，波長為8L.C．周期為2?t/3，波速為12L/Δt.D．周期為?t，波長為8L/Δt123456789圖(a)123456789v圖(b)BC解見下頁第25頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四123456789v圖(b)解:容易看出λ=8L

t=0時刻,波剛傳到質(zhì)點1,質(zhì)點1開始向下運動，說明波源的起振方向是向下的.經(jīng)過時間Δt第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．由波的傳播方向,△t時刻質(zhì)點9向上運動,故質(zhì)點9不是剛起振，則該波應(yīng)當剛傳到質(zhì)點13，可見質(zhì)點1已經(jīng)振動了1.5T.圖(c)v12345678910111213圖(c)3T/2=△t，∴T=2?t/3∴v=λ/T=12L/Δt第26頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四05年蘇錫常鎮(zhèn)教學(xué)情況調(diào)查(一)77.如圖所示，一列橫波沿x軸傳播，t0時刻波的圖象如圖中實線所示；經(jīng)△t

=0.2s，波的圖象如圖中虛線所示．已知其波長為2m，則下述說法中正確的是

()A．若波向右傳播，則波的周期可能大于2sB．若波向左傳播，則波的周期可能大于0.2sC．若波向左傳播，則波的波速可能小于9m/sD．若波速是19m/s,則波向左傳播左0.2m右解:λ=2m,若波向右傳播，ΔS=0.2m=(n+1/10)λΔt=0.2s=(n+1/10)T∴T=2／(10n+1)<2sA錯.若波向左傳播，ΔS=0.2m=(n+9/10)λΔt=0.2s=(n+9/10)T∴T=2／(10n+9)>0.2sB對.v=λ/T=(10n+9)m/sD對.BD第27頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四05年徐州質(zhì)量檢測二8

8.一列橫波在x上傳播，t時刻與t+0.4s時刻在x軸上0-6m區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖中同一條圖線所示，由圖可知：()A.該波最大波速為10m/sB.質(zhì)點振動周期的最大值為0.4sC.在t+0.2s時，x=6m的質(zhì)點位移為零

D.若波沿x軸正方向傳播，各質(zhì)點剛開始振動時的方向向上x/my/m0123456解：nT=0.4sT=0.4/n(s)λ=4mv=λ/T=10n(m/s)t+0.2s時，波形跟如圖示反相,x=6m的質(zhì)點位移為零波形限制在0-6m區(qū)間內(nèi),最前面的波形未知,D錯BC第28頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四2005年上海卷13.13.A、B兩列波在某時刻的波形如圖所示，經(jīng)過t＝TA時間(TA為波A的周期)，兩波再次出現(xiàn)如圖波形，則兩波的波速之比vA：vB可能是（）(A)1：3 (B)1：2(C)2：1 (D)3：1解：由波形圖λA/λB=2：1TA/TB=n（n=1、2、3、4、5、6…）v=λ/T∴vA/vB=2：nABCvBaavA第29頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,t=0時刻的波形如圖中實線所示,t=0.2s時刻的波形如圖中虛線所示,則()A.質(zhì)點P的運動方向向右B.波的周期可能為0.27sC.波的頻率可能為1.25HzD.波的傳播速度可能為20m/s2005年廣東卷3.0x/my/m2461218P解:質(zhì)點P的運動方向向上(+y方向)A錯波長λ=24mΔt=(n+1/4)T=0.2sT=0.8/(4n+1)sn=0,1,2,3……B錯f=(4n+1)/0.8Hzn=0時f=1.25HzC對波速v=λ/T=30(4n+1)m/sD錯C第30頁，共35頁，2023年，2月20日，星期四一列簡諧波沿一直線向左運動，當直線上某質(zhì)點a向上運動到達最大位移時，a點右方相距0.15m的b點剛好向下運動到最大位移處，則這列波的波長可能是 （