2019-2020年高考物理二轮复习 专题7振动和波动 光学

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1、2019-2020年高考物理二轮复习专题7振动和波动光学………………………………………………(解读命题角度)[例1]　(xx·福建高考)一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图7－1甲所示，此时质点P正沿y轴负方向运动，其振动图象如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是(　　)A．沿x轴负方向，60m/s　B．沿x轴正方向，60m/sC．沿x轴负方向，30m/sD．沿x轴正方向，30m/s[思路点拨]　解答本题时应注意以下两点：(1)质点振动方向与波的传播方向的互判方法。(2)从波动图象上读出波长，从振动图象上读出周

2、期。[解析]　由题图甲可知，波长λ＝24m，由题图乙可知周期T＝0.4s。根据v＝可求得v＝60m/s，故C、D项错误。根据“同侧法”可判断出波的传播方向沿x轴负方向，故A项正确，B项错误。[答案]　A…………………………………………(掌握类题通法)一、基础知识要记牢1．对波长、波速及频率的理解(1)波长λ：反映了波动在空间上的周期性，即沿波的传播方向相隔nλ(n＝1,2,3，…)的两质点的振动情况(位移、速度、加速度)完全相同。(2)波速：在同一种均匀介质中同一类机械波波速是一恒量，它只与介质有关，与波的频率无关。但电

3、磁波的波速既与介质有关，还与频率有关。(3)频率：波的频率，即波源振动的频率，只与波源有关，与介质无关。(4)波速与波长、频率的关系：v＝λf。2．振动图象和波动图象对比振动图象波动图象横坐标时间质点的平衡位置研究对象一个质点介质中的各个质点研究内容一个质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布情况图象可提供的物理信息(1)振幅、周期(2)任意时刻的位移；加速度和振动的方向(1)振幅、波长(2)某时刻各质点的位移、加速度(3)已知各质点的振动方向可研究波的传播方向；反之亦然物理意义表示一个振动质点在各时刻的位移表

4、示某时刻所有质点对各自平衡位置的位移形象比喻一个人独舞的录像集体舞的剧照图象变化随着时间的推移，图象逐渐延续，但已有的形状不会改变随着时间的推移，图象沿着波的传播方向匀速平移二、方法技巧要用好波的传播方向与质点振动方向的互判方法(1)“上下坡”法：沿波的传播速度的正方向看，“上坡”的点向下振动，“下坡”的点向上振动，简称“上坡下，下坡上”。(如图7－2甲所示)图7－2(2)同侧法：在波的图象上的某一点，沿纵轴方向画出一个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿x轴方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧

5、。(如图7－2乙所示)三、易错易混要明了波速与振速不同。波源的振动形式、振动能量由近及远的传播速度即波速。v＝＝，在同一种均匀介质中波动的传播是匀速的，波动中的各质点都在平衡位置附近做周期性振动，是变加速运动。………………………………………………(解读命题角度)[例2]　(xx·东北三校二模)一列简谐横波在x轴上传播，在t1＝0和t2＝0.05s时，其波形分别用如图7－3所示的实线和虚线表示，求：图7－3(1)这列波可能具有的波速。(2)当波速为280m/s时，波的传播方向如何？以此波速传播时，x＝8m处的质点P从平衡位

6、置运动至波谷所需的最短时间是多少？[思路点拨]　解答本题时应注意以下两点：(1)题中没有指明波沿x轴传播的具体方向。(2)因不能确定波在t1～t2内传播的整波长数而具有多解性。[解析]　(1)若波沿x轴正向传播的，则：Δs＝Δx1＋nλ＝(2＋8n)m，n＝0,1,2，…v＝＝m/s＝(40＋160n)m/s若波沿x轴负向传播，则：Δs′＝Δx2＋nλ＝(6＋8n)m，n＝0,1,2，…v′＝＝m/s＝(120＋160n)m/s(2)当波速为280m/s时，有280＝(120＋160n)n＝1，所以波向x轴负方向传播T＝

7、＝s所以P质点第一次到达波谷所需最短时间为：t＝＝s＝2.1×10－2s[答案]　见解析…………………………………………(掌握类题通法)一、基础知识要记牢波动问题出现多解的原因主要是：1．波动的周期性(1)t时刻开始经过周期整数倍的时间，各质点的振动情况(位移、速度、加速度等)与它在t时刻的振动情况完全相同。(2)在波的传播方向上相距波长整数倍的质点，振动情况也相同，因此波的传播距离、时间等物理量出现了周期性的变化。2．波传播的双向性当机械波沿x轴方向传播时，机械波既可以沿x轴正向传播，也可以沿x轴负方向传播，导致多解。

8、二、方法技巧要用好求解波动图象与振动图象综合类问题可采用“一分、一看、二找”的方法：(1)分清振动图象与波动图象。此问题最简单，只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象。(2)看清横、纵坐标的单位。尤其要注意单位前的数量级。(3)找准波动图象对应的时刻。(4)找准振动图象对应的质点。…………