第十二章机械波章末归纳提升教案（人教版选修3-4）

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1、章末归纳提升第十二章机械波网络构罐「条件：同时存在波源和介质机械波的形成V原因：介质中各质点之间存在相互作用力、实质：传播振动形式、能量、信息'横波：振动方向跟传播方向垂直，像绳波等波的分类V纵波：振动方向跟传播方向在同一条直线上,、像声波和弹簧波等厂波长几一个周期波传播的距离，体现了空间周期性周期八波源的振动周期，时间的周期性频率八波源的振动频率或波形每秒钟重复出现的次数由介质决定，Ax7)各物理量间的关系：或久=了厂意义：反映某时刻参与波动的所有质点离开平衡位置的情况波形图V坐标：横轴表示平衡位置，纵轴表示位移.物理信息：波长、振幅等厂反射：波从两种

2、介质的介面上返回原介质折射：波从一种介质进入另一种介质传播方向发生改变波的现象｛衍射：绕过障碍物或孔继续传播干涉：两列相干波在空间的叠加多普勒效应：观察者与波源有相对运动，观＜察到的频率发生变化专归纳提升机械波问题中的四个区别1.波的传播距离和质点振动的路程波在同一种均匀介质中向各个方向匀速传播，波传播的距离指波在传播方向上匀速通过的距离，可用公式x=vt求岀，波在一个周期内传播的距离为一个波长.在波的传播过程屮，各个质点只能在平衡位置附近振动，振动的路程是质点在振动过程中通过的路程，在一个周期内，通过的路程等于振幅的四倍(即4/)・2.波的传播方向和质

3、点的振动方向机械波的形成是由于大量质点的振动与振动形式在介质屮传播的统一，在波的传播过程中，波从波源出发在介质中沿各个方向传播，高中阶段仅限于一维情况，即波可沿兀轴的止、负方向传播•而介质中各个质点只能在平衡位置附近振动，高屮阶段主要讨论横波，即质点沿尹轴的正、负方向振动.波的传播方向、介质中质点的振动方向和该时刻的波形图之间存在着必然的关系，可以根据一些辅助方法判定质点的振动方向和波传播的方向，如波形平移法、质点带动法和“上下坡”法等.常见问题有:(1)已知波的传播方向，确定质点的振动方向.(2)己知质点的振动方向，确定波的传播方向.3.传播速度和振动

4、速度波在同一种均匀介质屮是匀速传播的，波的传播速度仅取决于介质，与波源无关，波速的计算公式为：介质中各质点都在平衡位置附近做周期性振动，质点的运动是一种变加速运动.4.波的图象和振动图象波的图象表示某一时刻各个质点相对平衡位置的位移情况，从波的图彖上可直接读出振幅和波长.随着吋间的推移，波的图象将沿波速方向匀速移动.振动图象表示单个质点振动的位移随时间的变化规律，由振动图象上可直接读出振幅、周期和任意时刻的振动方向，随着时间的推移，振动图彖继续延伸，原有图象保持不变.（1）由波的图象画振动图象给出波的图象，已知波的传播方向时，可粗略画出任一点的振动图彖（

5、周期T未知）.如果能再给出波速便可准确画出任一质点的振动图象.（2）由振动图象画波的图象这类问题一般见到的情况是：给出振动图象和波的传播方向，便可画岀任一时刻的波形图；或是给出两个质点的振动图象，加上两质点平衡位置的间距和波源方位，便可画出多种情况下的波形图.»例图12-1是一列简谐横波在某一吋刻的波形图，波沿x轴正方向传播，再经过质点/通过的路程是cm,质点C的位移是cm,波传播的距离m.【解析】质点A在彳时间内完成了半个全振动，通过的路程为2/1=2X2cm=4cm;要确定此时C质点的位移，应先确定其运动方向，因图示时刻C向下TTT11运动，经过㊁刚

6、好回到原地，位移等于0;经过刁波传播的距离x=v-2=2^=2X4m=2m.【答案】402•劝点illl缰1.（2013-潍坊高二检测）如图12-2甲为一列横波在/=0时的波动图象，图乙为该波中x=2m处质点P的振动图象，下列说法正确的是（）B.波沿兀轴负方向传播C・f=0.5s,P点的动能最大D.1=2.5s,卩点振动路程为1.8cm【解析】由图象甲可知波长为4m,由图象乙可知周期为1.0s,所以波速为4m/s,A对.由图象乙可知P点正由平衡位置向上运动，结合图象甲可知波向x轴正方向传播，B错.由图象乙可知（=0.5s,P点位于平衡位置，动能最犬，C对

7、.7=2.5s=2・5T,P点振动路程为2cm,D错.【答案】AC波动问题的多解■机械波传播过程中在时间和空间上的周期性、传播方向上的双向性、质点振动方向的不确定性都是形成波动问题多解的主要原因.解题时常出现漏解，现归类如下：1•由于波的传播双向性而导致多解双向性是指波沿兀轴正、负两方向传播时，若正、负两方向传播的时间Z和等于周期的整数倍，则正、负两方向传播的那一时刻波形相同.2.由于波的时间周期性而导致多解波的时间周期性是指每经过一个周期厂，同一质点振动状态相同，波的形状也相同；每经过半个周期，质点振动状态相反，波的形状也相反.因此在波的传播过程中，经

8、过整数倍周期时，波形图相同.3.由于波的空间周期性而导致多解波的空间周期性是指每