第七章 机械振动和机械波 第3讲 机械波的基本概念

2012届高考物理总复习重难点诠释、典例剖析课件：第7章 机械振动和机械波

第七章：

机械振动和机械波

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重点难点诠释………………04典型例题剖析………………08 适时仿真训练………………13

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重点难点诠释跟踪练习1 简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说 法中正确的是( ) A.振幅越大，则波传播的速度越快 B.振幅越大，则波传播的速度越慢 C.在一个周期内，振动质元走过的路程等于一个波长 D.振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时 间越短

[解析] 波在介质中传播的快慢程度称为波速，波速的 大小由介质本身的性质决定，与振幅无关，所以A、B二选项 错.由于振动质元做简谐运动，在一个周期内，振动质元走过 的路程等于振幅的4倍，所以C选项错误；根据经过一个周期 T,振动在介质中传播的距离等于一个波长λ,所以振动的频 率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短，即D选 项正确. [答案] D

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重点难点诠释跟踪练习2 关于波长的下列说法中，正确的是( )

A.在一个周期内振动在介质中传播的距离等于波长 B.在一个周期内介质的质点在介质中走过的路程等于波长 C.波长等于在波的传播方向两相邻的对平衡位置的位移始 终相同的质点间的距离 D.波长等于横波中峰与峰(或谷与谷)间的距离

[答案] AC

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重点难点诠释跟踪练习3 (2007· 上海)如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界

面上的波源S,产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械 波.若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2, 则( )

A. f1=2f2,v1=v2C. f1=f2,v1=2v2

B. f1=f2,v1=0.5v2D. f1=0.5f2,v1=v2

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重点难点诠释[解析] 机械波的频率由波源决定，而波速由介质决定. 同一种波，无论频率多少，在同一种介质中的速度是相同的， 由于频率不同，机械波的波长不同. 从图中可以看出，介 质Ⅰ中的波长为介质Ⅱ中波长的2倍，而波速v= T =λf,两

列波是同一波源，频率相同，所以波速之比为v1=2v2,所以C正确. [答案] C

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重点难点诠释跟踪练习4 一简谐横波的波源的振动周期为1 s,振幅

为1 cm,波速为1 m/s,若振源质点从平衡位置开始振动，且

从振源质点开始振动计时，当 t=0.5 s时(A.距振源

)

B.距振源C.距振源 D.距振源

1 λ处的质点的位移处于最大值 4 1 λ处的质点的速度处于最大值 4 1 λ处的质点的位移处于最大值 2 1 2 λ处的质点的速度处于最大值

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重点难点诠释[解析] 根据题意，在0.5 s内波传播的距离Δx=vt=0.5 1 1 m.即Δx= λ.也就是说，振动刚好传播到 λ处，因此该处的 2 2 质点刚要开始振动，速度和位移都是零，所以选项C、D都是 1 不对的，振源的振动传播到距振源 λ位置需要的时间为 4 1 T =0.25 s,

所以在振源开始振动0.5 s后. λ处的质点，振动了 4 4 1 0.25s,即 个周期，此时该质点应处于最大位移处，速度为 4

零.[答案] A

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典型例题剖析例2 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波 传到x=5 m的M点时开始计时，已知P点相继出现两个波峰的时 间间隔为0.4 s,下面说法中正确的是( )

A.这列波的波长是4 m B.这列波的传播速度是10 m/s C.质点Q(x=9 m)经过0.5 s才第一次到达波峰 D.M点以后各质点开始振动时的方向都是向下 [解析] (1)从图上可以看出波长为4 m,选项A正确. (2)实际上“相继出现两个波峰”应理解为，出现第一波 峰与出现第二个波峰之间的时间间隔.因为在一个周期内，质 点

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典型例题剖析完成一次全振动，而一次全振动应表现为“相继出现两个波 峰”,即T=0.4 s.则v=λ/T=10 m/s,所以B选项正确.

(3)质点Q(x=9 m)经过0.4 s开始振动，而波是沿x轴正方向传 播，即介质中的每一个质点都被它左侧的质点所带动，从波向 前传播的波形图(如上图)可以看出，0.4 s波传到Q时，其左侧质 点在它下方，所以Q点在0.5 s时处于波谷.再经过0.2 s即总共经过 0.7 s才第一次到达波峰，所以选项C错了. (4)从波的向前传播原理可以知道，M以后的每个质点都是 先向下振动的.所以选项D是对的.此题正确答案为A,B,D. [答案] ABD

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典型例题剖析例3 (2007· 宁夏)图为沿x轴向右传播的简谐横波在t=1.2 s

时的波形，位于坐标原点处的观察者测到在4 s内有10个完整的 波经过该点. (1)求该波的波幅、频率、周期和波速. (2)画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0-0.6 s内的振动 图象.

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典型例题剖析[解析] (1)振幅A=0.1 m n 频率 f= =2.5 Hz t 1 周期 T= f =0.4 s 波速 v=λf=5 m/s

(2)

[答案] (1)0.1 m 2.5 Hz 0.4 s 5 m/s

(2)见解析图.

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适时仿真训练

1.[答案] A

2.[答案] BD

3.[答案] D