河北省邢台市高中物理第十二章机械波章末总结学案无答案新人教版选修3_4（通用） 6页

第十二章 机械波章末总结 ‎ 一、对波的图象的理解 从波的图象中可以看出：‎ ‎1．波长λ；‎ ‎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；‎ ‎5．如果波的传播速度大小已知，可利用图象所得的相关信息进一步求得各质点振动的周期和频率：T＝，f＝.‎ 例1 某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图象如图1所示．在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为‎45 m和‎55 m．测得A、B两点开始振动的时间间隔为1.0 s．由此可知：‎ 图1‎ ‎(1)波长λ＝________ m；‎ ‎(2)当B点离开平衡位置的位移为＋‎6 cm时，A点离开平衡位置的位移是________ cm.‎ 二、波的图象与振动图象的区别和联系 面对波的图象和振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．‎ ‎4．利用波速关系式：波长、波速、周期、频率间一定满足v＝＝λf.‎ 例2 图2甲为一列简谐横波在t＝0.1 s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝‎1 m处的质点，Q是平衡位置为x＝‎4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则( )‎ 图2‎ 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 D．t＝0.1 s时质点P正沿y轴正方向运动 三、波动问题的多解性 波在传播过程中，由于空间周期性、时间周期性和传播方向的双向性而引起多解，解决这类问题要注意下列情况：‎ ‎1．波的空间周期性：在波的传播方向上，相距为波长整数倍的质点的振动情况相同．‎ ‎2．波的时间周期性：由波的传播特性可知，经过整数倍个周期，波的图象相同．‎ ‎3．波的传播方向的双向性：若根据题中条件无法确定波的传播方向，在解题时要注意考虑波的传播方向可以有两个方向．‎ 例3 一列简谐横波t1时刻的波形如图3中实线所示，t2时刻的波形如图中虚线所示，已知Δt＝t2－t1＝0.5 s．问：‎ 图3‎ ‎(1)这列波的传播速度是多少？‎ ‎(2)若波向左传播，且3T<Δt<4T，波速是多大？‎ ‎(3)若波速等于‎68 m/s，则波向哪个方向传播？‎ 四、波的干涉和衍射 振动情况完全相同的两波源产生的波叠加时，某点到两波源的波程差为Δx，当Δx＝2k·(k＝0，1,2，…)时为 振动加强点，当Δx＝(2k＋1)(k＝0,1,2，…)时为振动减弱点．若步调相反，则上述结论相反．‎ 例4 如图4所示为两列相干水波的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为‎5 cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别为‎1 m/s和‎1 m，则图示时刻C、D点是振动________(填“加强”或“减弱”)点，A、B两质点的竖直高度差为________ cm.‎ 图4‎ ‎1.(波的干涉和衍射)下列物理现象中：(1)在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．‎ 这些物理现象分别属于波的( )‎ A．反射、衍射、干涉、多普勒效应 B．折射、衍射、多普勒效应、干涉 C．反射、折射、干涉、多普勒效应 D．衍射、折射、干涉、多普勒效应 ‎2．(波的图象)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图5所示，介质中质点P、Q分别位于x＝‎2 m，x＝‎4 m处．从t＝0时刻开始计时，当t＝15 s时质点Q刚好第4次到达波峰．‎ 图5‎ ‎(1)求波速；‎ ‎(2)写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)．‎ ‎3．(波动问题的多解性)在如图6所示的图象中，实线是一列简谐横波在某一时刻的波形图，虚线是经过t＝0.2 s后的波形图．求这列波的波速．‎ 图6‎