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1、第 2 单元：波的图象应用：doc 高中物理一、简要知识点：1、依照波的传播方向确定各质点振动方向；2、画出通过t 时刻后的波形图；3、利用波动图象的周期性解决波的咨询题。二、差不多概念：一、由波的传播方向确定各质点的振动方向或由质点振动方向确定波的传播方向的方法：1、方法一：专门点法带动法 1明确波的传播方向，确定波源方位波由波源传出； 2在质点P 点靠近波源一方邻近不超过1/4 图象上另找一点P； 3在 P在 P 的上方，那么P带动 P 向上运动，假设P在 P 点下方，那么P点带动P 点向下运动；2、方法二、微平移法：作出经微小时刻 t 后 tt 2 - t 1 ，波速多大？ 2假 周期
2、Tt 2- t 1 ，即波的 播 刻t = 0.005 s T，即波的 播距离小于波 ，即是 t 2 - t1 刻内波形平移距离x 小于，由 可知：当波向右 播 ， 播的距离是/4，因此 v =x/ 4 m/s；= 400t0.005当波向左 播 ， 播的距离是3 /4 ，因此 v =x3 / 4= 1200 m/s；t0.005注意：假 用 点法也能 ：因 t T因此，当波向右 播 ，O 点和 A 点要到达虚 所示位置 只能是 T/4 波 播距离是/4 ；当波向左 播 ， 只能是3/4 波 播的距离是3 /4，可 果是相同的。2假 周期 T t 2 - t 1 波 播的距离x 大于或 点振
3、大于一次全振 当波向右 播 ：x =k+1 ， v =x = k+1 1600 m/s， k=0 、1、2、4t43 .。当波向左 播 ：x =k+3 ， v =x = k+3 1600 m/s，k=0 、 1、4t42、 3 .。三、例 与 ：一本 ：1、如下 ，是一列沿x 方向 播的波在某一 刻的波形 ，那么 在A 点的速度方向是_ ，B 点的速度方向是_ ， C 点的加速度方向是_。2、如下图，是一列波的波形图，波沿X 轴正向传播，就a、 b、c、d、e 五个质点而言，速度为正，加速度为负的点是：A 、 b；B、 a ；C、 d ；D、 c ；E、 e3、如下图，是一列横波在某一时刻的波
4、形图，D 点现在的运动方向如下图，那么A 、波向左传播；B、质点 F 与 H 的运动方向相同；C、质点 B 与 D 的加速度方向相同，而速度方向相反；D、质点 G 比 H 先回到平稳位置。4、有一列向左传播的横波，某一时刻的波形图见图所示， 可知这一时刻P 点的运动方向是：A 、 y 的正向；B 、y 的负向；C、 x 的正向；D 、沿曲线向左上方。5、在波的传播方向上，两质点a、 b 相距 1.05 m，当 a 达到最大位移时，b 点恰好在平稳位置，假设波的频率是 200Hz ，那么波的传播速度可能是：A 、 120m/s；B、 140m/s；C、 280m/s；D、 420 m/s 。参考
5、答案：1、向下，向上，向下；2、D ； 3、 CD；4、 B ； 5、AC ；二基础题：1、如下图，是一列向右传播的横波在t=0 时刻的波形图，此波的波速为2.4m/s，那么此波传播的过程中，坐标为 0.9， 0的质点到 t = 1s 时，所通过的路程为：A 、 2.56 m；B、 2.4 m；C、 0.16 m；D、 0.02 m；2、如下图是一列简谐波在某一时刻波形图，那么：A 、 A 、 C 两质点的运动方向始终相反；B、 B、 D 两质点的运动方向始终相同；C、质点 E 一定比 F 先回到平稳位置；D、 B、 D、 F 等各质点的振幅始终相同。3、一列波的波速为0.5m/s，某时刻的波
6、形图如图实线所示，通过一段时刻小于一个周期后的波形图如虚线所示，这段时刻可能是_s 或 _s 。参考答案：1、 C ；2、AD；3、3s ， 1s 。三应用题：1、如下图，实线表示t 时刻的波形图线，箭头表示波的传播方向，虚线表示t +t 时刻的波形图，周期为T ，那么从t 到 t +t 时刻的时刻为多长？2、一列横波在 x 轴上传播， AB 之间相距 2m，这两个质点的振动情形如图中实线和虚线所示，此横波的波长 0.6 m t 2 - t 1 ，假如波向 +x 方向传播，波速为多大？假设向-x 方向传播，波速又为多大？2设周期小于t 2 - t 1 ，且波速为600m/s ，求波的传播方向。
7、参考答案：1、 B ；2、析： A = 2 cm， f = 2Hz ，因为+ n2= 2 ， =21n2又因为： 0.6m2m ，因此1 =4或 242 = 8/5 m/s 。m ， v 1 = 8/3 m/s=m ， v3153、 1假设波向 +x 方向传播，那么t = t 2 - t 1， v = 400m/s=T ， T=0.002s。340.02T假设波向 -x 方向传播，那么t = t 2- t 1， T =， v = 1200m/s=TsT；343 2 S=.v.，因此波向 - x 方向传播。t = 30 m = 34四提高题：1、如下图，为一列向左传播的简谐横波在某时刻的波形图，
8、波速v = 0.5m/s ，画出该时刻7s 钟前及 7s 钟后的瞬时波形图。y/m12x/m2、如图中的实线是某时刻的波形图象，虚线是通过0.2 s 时的波形图象， 1假定波向左传播，求它传播的可能距离。 2假设这列波向右传播，求它的最大周期。 3假定波速是 35 m/s ，求波的传播方向。Y/m-4-224X/m3、绳中有一列横波沿x 轴传播如下图 ，a、b 是绳上两点，当a 点振动到最高点时，恰好通过平稳位置向上运动，试在图上a、 b 间画出两个波形分不表示：b 点 1沿 x 轴正方向传播波长最长的波； 2沿 x 轴负方向向传播波长最长的波。yabx参考答案：1、析：采纳平移法分析：由图得
9、=2 m ， T= 4 s ， 波沿传播方向传播7s 距离73T3x=1，把该时刻的波形图向波的传播方向的反方向向左平移去整留444零即得7s 前的波形如图1所示；3，即得7s 后的瞬时波形如图2所示。同理：把该时刻的波形向右平移4y/m1212x/m2、 1向左 播 播的距离 ：S= n+3 = n + 3 4 m n=0 、 1、 2 .44可能 有3m、 7m、 11m . 2依照 t = n+ 1 T 得： T =4t，在所有可能的周期中，当n=0 的最大，44n1故 Tm=0.8s ； 3波在 0.2 s 播的距离s = vt =7 m ，等于 s =7= 13 个波 ，故可判得波向
10、左 44播。3、析：当波具有最 波 ，a、b 的距离不到一个波 ，因此a、b 的波形 只有两种可能性，由于 b 点向上运 ， 故可判定出当波沿正方向 播 的波形是 1，当波沿着 方向 播 的波形是 2。yabx五 后 ：1、如下 ，在平均介 中有一波源S,它以 50Hz 的 率上下振 ，振 以40m/s 的速度同 向左向右 播， 点N 的平 位置离波源8.2m， 点P 的平 位置离波源9.4m,当波源 点 S 正通 平 位置向上振 ，N 、P 两 点 在的位置，下述正确的 是：A 、N、 P 均在波峰；B、 N、 P 均在波谷；C、 N 在波峰、 P 在波谷；D、N 在波谷、 P 在波峰。2、
11、如 中曲 表示一列横波的 播，其中 是t1=1s 的波形，且t2-t1小于一个周期，由此能 判定：1波 一定 40cm。 2此波一定是向 +x 方向 播。 3振幅 10cm。4周期可能 6s,也可能 2s：A 、只有C、只有1和 4；1和 2；B 、只有D 、只有2和 3；1、 2和 3。3、如下 一机械波在某 刻的波形 ，波速 1m/s，通 一段 刻t 之后，波形 为如图中虚线所示，那么t 的可能值为：A 、 1s；B、 3s ；C、 5s ；D、 7s 。4、一根张紧的水平弹性绳上a、 b 两点相距 14.0m， b 点在 a 点右方，如下图，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，假设a 点的
12、位移达到正最大位移时，b 点的位移恰好为零，且向下运动， 通过 1.00 s 后，a 点的位移为零， 且向下运动， 而 b 点的位移恰达到负的最大位移，那么这简谐波的波速可能等于：A 、4.67m/s；B 、6m/s；C、10m/s；D、14m/s。5、在波的传播方向上，两质点a、 b 相距 1.05m，当 a 达到最大位移时，假设频率为200Hz ，那么波的速度可能是单位：m/s：b 恰好在平稳位置，A 、 120；B、 140；C、 280；D、 420。6、在简谐横波传播的方向上，相距为设图中所示的四种情形下波速均为s 的 a、 b 两点间只存在一个波谷的波形图，如下图，v，且均向右传播
13、，那么由图示时刻起，a 点第一显现波谷的图是： _ 。7、甲、乙两音叉，固有频率之比为1：20v 1 ：，它们均在 30 C 空气中产生波时，波速之比v 2 = _，波长之比1 ：2 = _ 。甲声波传到00 C 空气中其波速变 _，再传到水中频率 _填变大、变小或不变8、一列简谐横波沿直线AB 传播， A 、B 两质点之间距离是3m，且在 t= 0 时 A 、B 两质点的位移均为零， A 、 B 之间只有一个波峰，那么这列横波的波长可能是：A 、 2m ； B 、 3m ；C、 4m ； D 、 6m 。9、如下图，是一列简谐波在t=0 时的波形和传播距离。 波沿 X 轴的正向传播， 从 t
14、=0 至 t=1.1s时刻内，质点P 三次显现在波峰位置，且在t=1.1s 时 P 质点刚好处于波峰位置，那么P 点的振动周期是_s ，从 t=0 开始通过 _s，另一质点 Q 第一次到达波峰。参考答案：1、 D2、 A3、 ABCD4、 AC5、 BCD6、 B7、 1： 1，2： 1 ，变小 ，不变 ；8、 ABD9、 T=0.4 st=1 s析：t=0 时刻质点 P 向下运动，经 3/4T 第一次达到波峰，故第三次显现波峰时历时t=23 T =41.1s；得 T =0.4s 。因此 v= 2/0.4 = 5 m/sT而波由 x=2.5 m 处传到 6m 处，历时 t 1 = 6-2.5 /5 =0.7 (s)当波传到 Q 点时，Q 点的位移为零振动方向向下，故 Q 到达波峰还需 t 2 = 3T/4 = 3 0.4/4 =0.3s ，故所需时刻 t=0.7+0.3 = 1 (s)也能够如此考虑，第一个波峰即x=1m 处的振动传到Q 处，历时 t= 6-1 /5 = 1 s