易错点08 振动和波.（3大陷阱）-备战2024年高考物理考试易错题（新高考专用）

易错点08 振动和波 目 录 01 易错陷阱（3大陷阱） 02 举一反三 【易错点提醒一】不理解振动图像和物理之间的关系 【易错点提醒二】不理解单摆模型和单摆的周期公式 【易错点提醒三】误认为波的传播过程中质点随波迁移和不理解波的图像 【易错点提醒四】分析振动图像与波的图像综合问题出现错误 【易错点提醒五】不会分析波的干涉现象，不理解中加强与减弱的含意 03 易错题通关 易错点一：理解简谐运动图像和单摆周期问题时出现错误 1.由简谐运动图像可获取的信息 （1）判定振动的振幅A和周期T。(如图所示) （2）判定振动物体在某一时刻的位移。 （3）判定某时刻质点的振动方向： ①下一时刻位移若增加，质点的振动方向是远离平衡位置； ②下一时刻位移如果减小，质点的振动方向指向平衡位置。 （4）判定某时刻质点的加速度(回复力)的大小和方向。 （5）比较不同时刻质点的势能和动能的大小。质点的位移越大，它所具有的势能越大，动能则越小。 2.单摆模型 （1）单摆是一个理想有物理模型；单摆的周期公式为T=2π由公式可知：单摆 的周期与摆球的质量和振幅无关； （2）等效摆长：摆长是指摆动的质点到轨迹圆心的距离 （3）等效重力加速度：单摆公式中的g不仅与单摆所在的空间位置有关，还与单摆所处的物理环境和单摆系统的运动状态有关，因此对于不是教材上的理想情况，必须确定等效重力加速度，其步骤是：找等效平衡位置， 求摆球在等效平衡位置处于静止状态时悬线拉力得等效重力加速度 易错点二：理解波的传播图像问题时出现错误 1．机械波的传播特点 (1)波传到任意一点，该点的起振方向都和波源的起振方向相同。 (2)介质中每个质点都做受迫振动，因此，任一质点的振动频率和周期都和波源的振动频率和周期相同。 (3)波从一种介质进入另一种介质，由于介质不同，波长和波速可以改变，但频率和周期都不会改变。 (4)波源经过一个周期T完成一次全振动，波恰好向前传播一个波长的距离。 2．波的图像的特点 (1)时间间隔Δt＝nT(波传播nλ，n＝0,1,2,3，…)时，波形不变。 (2)在波的传播方向上：①当两质点平衡位置间的距离Δx＝nλ (n＝1,2,3，…)时，它们的振动步调总相同，在波形图上的对应位移一定相同；②当两质点平衡位置间的距离Δx＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3，…)时，它们的振动步调总相反，在波形图上的对应位移一定等值反向。 (3)波源质点的起振方向决定了它后面的质点的起振方向，各质点的起振方向与波源的起振方向相同。 3．根据波的图像、波的传播方向判定质点的振动方向的方法 内容 图像 “上下坡”法 沿波的传播方向，“上坡”时质点向下振动，“下坡”时质点向上振动 “同侧”法 波形图上某点表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧 “微平移”法 将波形沿传播方向进行微小的平移，再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向 注意：波的图像、波的传播方向与质点振动方向三者之间可以互相判定。 4．求解波的图像与振动图像综合问题的三关键：“一分、一看、二找” 易错点三：理解波的干涉现象 波的干涉现象中振动加强点、减弱点的两种判断方法 1.公式法 某质点的振动是加强还是减弱，取决于该点到两相干波源的距离之差Δr。 ①当两波源振动步调一致时 若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动加强； 若Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，则振动减弱。 ②当两波源振动步调相反时 若Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，则振动加强； 若Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，则振动减弱。 . 【易错点提醒一】不理解振动图像的意义和物理量之间的关系 【例1】．如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（　　） A．在t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大 B．在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同 C．从t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动 D．在t=0.6s时，弹簧振子有最小的位移 【变式1-1】（2023浙江1月卷）主动降噪耳机能收集周围环境中的噪声信号，并产生相应的抵消声波．，某一噪声信号传到耳膜的振动图像如图所示，取得最好降噪效果的抵消声波（声音在空气中的传播速度为）（ ） A．振幅为2A B．频率为 C．波长应为的奇数倍 D．在耳膜中产生的振动与图中所示的振动同相 【变式1-2】如图1所示，水平地面上固定一轻质弹簧，弹簧竖直放置，其上端连接一轻质薄板。时刻，一可视为质点的物块从弹簧正上方某处由静止下落，落至薄板上后和薄板始终粘连，其位置随时间变化的图像（图像）如图2