(课件)第3章 素养提升课2 波的图像与波的多解问题-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(粤教版2019)

第三章　机械波 素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 1 学习任务 1．进一步理解波的形成、波的描述． 2．能正确的分析波动，并能将波动和振动有效的联系起来． 3．会解决波的多解问题． 素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 素养提升练 关键能力·情境探究达成 关键能力·情境探究达成 01 考点1　振动图像和波的图像的比较 考点2　波的多解问题 素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 素养提升练 关键能力·情境探究达成 3 ◆考点1　振动图像和波的图像的比较 比较项目 振动图像 波的图像 图像         素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 素养提升练 关键能力·情境探究达成 比较项目 振动图像 波的图像 坐标 横坐标 时间 各质点的平衡位置 纵坐标 某一质点在不同时刻的振动位移 各质点在同一时刻的振动位移 研究对象 一个质点 沿波传播方向上的各质点 物理意义 一个质点在不同时刻的振动位移 介质中各质点在同一时刻的振动位移 素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 素养提升练 关键能力·情境探究达成 【典例1】　一列简谐横波沿x轴正方向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过周期开始计时，则图乙描述的是(　　) A．a处质点的振动图像 B．b处质点的振动图像 C．c处质点的振动图像 D．d处质点的振动图像 √ 素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 素养提升练 关键能力·情境探究达成 B　[因横波沿x轴正方向传播，经周期振动到平衡位置的质点为平衡位置在b、d处的质点，该时刻平衡位置在b处的质点的振动方向沿y轴负方向，平衡位置在d处的质点的振动方向沿y轴正方向，故题图乙为平衡位置在b处的质点的振动图像，故选B．] 素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 素养提升练 关键能力·情境探究达成 【典例2】　(多选)如图所示为一列简谐波在 某一时刻的波形图，下列说法中正确的是(　　) A．此列波的振幅是0.1 m B．平衡位置在x＝15 cm处质点的位移是0.1 m C．若质点A的速度沿y轴正方向，则质点B的速度亦沿y轴正方向 D．质点A的加速度沿y轴负方向，而质点B、C的加速度沿y轴正方向 √ √ √ 素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 素养提升练 关键能力·情境探究达成 ACD　[从题图波的图像上可以直接读出振幅是0.1 m，平衡位置在x＝15 cm处质点的位移是－0.1 m，A正确，B错误；各质点加速度的方向总是指向平衡位置，D正确；由于A、B两质点此刻处在同一“坡”上，根据“上下坡法”可以判断A、B速度方向一致，均沿y轴正方向，C正确．] 素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 素养提升练 关键能力·情境探究达成 【典例3】　如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波，t＝0时刻的波形图如图甲所示，图乙表示x＝1.0 m处质点P的振动图像．求： 素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 素养提升练 关键能力·情境探究达成 (1)波的波长λ和振幅A； [解析]　由题图甲知，此波的波长λ＝2.0 m，振幅A＝10 cm． [答案]　2.0 m　10 cm　 素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 素养提升练 关键能力·情境探究达成 (2)请判断这列波的传播方向，并计算该简谐横波传播速度v的大小； [解析]　由题图乙知，质点P在t＝0时刻正向上运动，由“上下坡法”知波的传播方向为沿x轴正方向； 由v＝，又T＝0.4 s， 所以v＝5 m/s． [答案]　沿x轴正方向　5 m/s　 素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 素养提升练 关键能力·情境探究达成 (3)t＝0.7 s内质点Q运动的路程s． [解析]　由于周期T＝0.4 s，0.7 s＝(1＋)T， t＝0时刻，质点Q处于平衡位置，运动的路程 s＝(1＋)×4A＝0.7 m． [答案]　0.7 m 素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 素养提升练 关键能力·情境探究达成 ◆考点2　波的多解问题 (1)周期性． ①时间周期性：相隔周期整数倍时间的两个时刻的波形完全相同，时间间隔Δt与周期T的关系不明确造成多解． ②空间周期性：沿传播方向上，相隔波长整数倍距离的两质点的振动情况完全相同，质点间距离Δx与波长λ的关系不明确造成多解． (2)双向性． ①传播方向双向性：波的传播方向不确定． ②振动方向双向性：质点振动方向不确定． 素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 素养提升练 关键能力·情境探究达成 【典例4】　图中的实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线．经0.5 s后，其波形如图中虚线所示．设该波的周期T大于0.5 s． 素养提升课(二)　波的图像与波的多解问题 素养提升练