第3章 2 习题课3 波的图像和多解问题-【精讲精练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册人教版（课件）

第二高加城皮 物理·选择性必修第一册（配RJ版 第三章{ 机械波 习题课三 波的图像和多解问题 ◆返回目录 0 探究案 目 提升案 知能达标训练 录 物理·选择性必修第一册（配R版 学业要求与核心素养 1.能根据某一时刻波的图像和波的传播方向，画出下一时刻 和前一时刻波的图像。 科学思维 2.会用公式v=f解答实际的波动问题。 3.掌握波在传播过程中的周期性和双向性。 ◆返回目录 3 物理·选择性必修第一册（配R版 01 探究案关键能力·互动探究 。m ◆返回目录 4 物理·选择性必修第一册配RJ版 探究点一 波的图像的理解和画法 1.波的图像是机械波中的一个重要内容，以机械波的图像为载体，考查波 动这一“群体效应”与振动这一“个体运动”的内在联系的试题，常是高考命题 的热点之一。常见问题一般包含如下几种类型：根据波的传播方向确定各质点振 动方向；画出经过t时间后的波形：利用波动图像的周期性解决波的问题。 ◆返回目录 5 物理·选择性必修第一册（配RJ版 2.在解决关于波的图像问题时，应注意以下几点： ()波的传播方向的双向性：在题目未给出传播方向时，要考虑到波沿x轴的 正方向和沿x轴的负方向传播的两种可能性。 (2)波的图像的周期性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同，也就 是说，每经过一个周期波形重复出现一次。从而使题目的解答出现多解的可能， 即存在系列解。 ◆返回目录 6 物理·选择性必修第一册（配RJ版 例① 一列沿x轴正方向传播的简谐横波在=0时刻的波形图如图所示， t=1s时平衡位置在x=3.5m处的质点Q第一次到达波谷，则平衡位置在x=2.0 m处的质点P下次到达波峰的时刻为( y/cm 5.0 0 1.02.0 3.04.05.0x/m -5.0 A.1= 4 3 s B.= C. 35 D. ◆返回目录 物理·选择性必修第一册（配RJ版 解析 由题意可知，当t=1s时，平衡位置在x=3.5m处的质点Q第一次 到达波谷，结合题图可知，从t=0到t=1s这一秒的时间，P处的波传播到了Q 处有一处解得。=15，再根锯波速公式有)子解得1一号s。由图 意可知从1二0时.质点P在波谷，则到达波峰，需要半个周期、即1=青。 所以，质点P到达波峰时为=、， 故选C。 答案]C ◆返回目录 8 物理·选择性必修第一册（配RJ版 [变式]（多选）在均匀介质中坐标原点0处有一波源做简谐运动，其表达式 为y=5sm②m,它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好 传播到x=12m处，波形图如图所示，则( ↑ylm A.此后再经6s该波传播到x=24m处 3 M B.M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向 0 8 -3 12x/m C.波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向 D.此后M点第一次到达y=一3m处所需时间是2s ◆返回目录 物理·选择性必修第一册配RJ版 解析 由波源振动表达式y=5sim2 m, y/m 可知w=及rads.而7-汤 所以T=4s, 3 x/m 由波形图知1=8m,波速=子=2m,再 经6s波传播的距离△x=vAt=12m,故该波 传到x=24m处，故A正确；经过△t'=3s,波向前传播的距离为△x'=At =6m,画出这一时刻的波形图如图中虚线所示，由图可知，M点振动方向沿y 轴正方向，故B正确；在波的传播过程中，各质点的起振方向都与波源的起振方 向相同，可得波源起振方向沿y轴正方向，故C错误；简谐横波沿x轴正向传播， 此时M点在y=3m处且沿y轴负方向振动，此后第一次到达y=一3m处所用 时间1<了=2s,故D错误。 答案AB ◆返回目录 10