第三章 机械波 习题课3 振动图像与波动图像的综合-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册人教版2019（课件）

第三章 机械波 习题课3　振动图像与波动图像的综合 选择性必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理 RJ 1 核心 目标 1．理解振动图像与波的图像的联系与区别，能画出一段时间后的波的图像． 2．能根据振动图像或波的图像识别质点的振动情况或波的传播情况，求解相关综合问题． 关键能力 • 拓展应用 3 1 振动图像与波的图像的比较 两种图像的比较 比较项目 振动图像 波的图像 研究对象 一个质点 波传播方向上的所有质点 研究内容 某质点位移随时间的变化规律 某时刻所有质点在空间分布的规律 图像       横坐标 表示时间 表示各质点的平衡位置 典题固法 重难突破•拓展应用 比较项目 振动图像 波的图像 质点振动 方向的判断     (看下一时刻的位移) (结合波的传播方向判断) 图像信息 (1) 质点振动周期 (2) 质点振幅 (3) 各时刻质点位移 (4) 各时刻速度、加速度方向 (1) 波长、振幅 (2) 任意一质点在该时刻的位移 (3) 任意一质点在该时刻加速度方向 (4) 传播方向、振动方向的互判 典题固法 重难突破•拓展应用 比较项目 振动图像 波的图像 图像变化 随时间推移，图像延续，已有形状不变 随时间推移，图像沿传播方向平移 类比 记录一个人在一段时间内活动的录像带 记录在某时刻许多人的动作的集体照 联系 (1) 纵坐标均表示质点的位移 (2) 纵坐标的最大值均表示振幅 (3) 波在传播过程中，各质点都在各自的平衡位置附近振动，每一个质点都有自己的振动图像 典题固法 重难突破•拓展应用 　　　(2022·广州检测)一列简谐波在t＝0时刻的波形图如图甲所示，图乙为该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图像，则 (　　) A．若波沿x轴正方向传播，图乙应为a点的振动图像 B．若波沿x轴正方向传播，图乙应为b点的振动图像 C．若波沿x轴正方向传播，图乙应为c点的振动图像 D．若波沿x轴正方向传播，图乙应为d点的振动图像 1 B　 甲 乙 典题固法 重难突破•拓展应用 解析：在图乙的振动图像中，t＝0时质点在平衡位置且向y轴正方向运动，在平衡位置的点只有b、d，故A、C错误；波沿x轴正方向传播，波源在左侧，b、d两点都是在其左侧点的带动下振动的，b左侧的点在其上方，因此b质点正向上运动，符合要求，B正确；d左侧的点在其下方，d质点正向下运动，不合要求，D错误． 典题固法 重难突破•拓展应用 振动图像与波的图像的综合 1．若问题中同时出现波的图像和振动图像，除了要深刻理解它们各自的特点外，还应注意以下几方面： (1) 波的图像与振动图像外形上很相似，辨别它们时要看图像的横坐标是时间t还是位移x． (2) 简谐波中的所有质点都做简谐运动，它们的振幅、周期均相同． (3) 求解两种图像结合问题的技巧是要从一种图像中找到某一质点的振动信息，再根据该质点的振动信息、题设条件和相应的物理规律推知另一种图像及相关情况． 2 典题固法 重难突破•拓展应用 2．作为重要的综合题型，求解波的图像与振动图像综合问题的方法是： 典题固法 重难突破•拓展应用 　　　(2023·许平汝名校联考)一列简谐波在t＝0.2 s时刻的波形图如图甲所示，P是平衡位置在xP＝0.1 m处的质点，Q是平衡位置在xQ＝0.4 m处的质点，质点Q的振动图像如图乙所示．下列说法中正确的是 (　　) 2 甲 乙 A．简谐波沿x轴负方向传播 B．简谐波传播的速度大小为4 m/s C．波源振动的周期为0.3 s D．t＝0.275 s时，质点P位于波峰位置 B　 典题固法 重难突破•拓展应用 典题固法 重难突破•拓展应用 振动图像与波的图像的应用 1．在解决有关问题时，需要根据某时刻某质点的运动方向从而确定波形形状，此时最佳的方法是“△”法，根据三角形斜边的情况，“顺势”画出波形，即可分别求解，如图所示． 3 典题固法 重难突破•拓展应用 2．若已知t时刻的波形图，如何确定t＋Δt时刻的波形图？ 在已知波速的情况下，由公式Δx＝ vΔt可得经Δt时间后波向前移动的距离Δx，把波形沿波的传播方向平移Δx，即可得到Δt时间后的波形图．注意：若Δx＝kλ＋Δx0，只需平移Δx0即可得到Δt时间后的波形图，这就是所谓的“去整留零平移法”． 3．分析振动图像与波的图像综合的应用时，还要注意n解问题． 典题固法 重难突破•拓展应用 　　　如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是 (　　) A．0.60 m B．0.30 m C．0.20 m D．0.15 m 3 B　 典题固法 重难突破•拓展应用 典题固法 重难突破•拓展应用 1．