第三章机械波 单元复习讲义-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册
机械波单元复习讲义
一、波的传播方向与质点振动方向的互判
解题思路：“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。
例题1一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示。
（1）求P、M、Q三点的振动方向。
（2）若M此时往下振动，求此时波的传播方向。
解析：（1）由图可知，P在波峰，所以只能往下振动。M在下坡，所以往上振动，Q在上坡，所以往下振动。
（2）如果此时M往下振动，那么M应该是上坡，所以此时波的传播方向是沿着x轴的负方向。
二、振动图像与波的图像
1、振动图像和波的图像的比较
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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 |
物理意义 | 某质点在各时刻的位移 | 某时刻各质点的位移 |
振动方向 的判断 |
(看下一时刻的位移) |
(上下坡法) |
Δt后的 图形 | 随时间推移，图像延伸，但已有形状不变 | 随时间推移，图像沿波的传播方向平移，原有波形做周期性变化 |
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 | |
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例题2如图所示，图甲是t=5s时刻一简谐横波沿x轴正方向传播的波形图，图乙为这列波上某质点的振动图像，则（ACD）
A．该列波的波速为2m/s |
B．图乙可能是质点b的振动图像 |
C．质点c的振动方程为y=6sin( |
D．t=10s时，质点a的振动方向向下 |
E．a和b两质点在任意时刻加速度都不可能相同 |
解析：A选项由题图可知，波长λ=8m，周期T为7s，所以波速V为2m/s故A正确；
B选项：t=5s时刻质点b正位于波传播方向的下坡上，此时质点b正经过平衡位置向下振动，而题图乙所描述的质点在t=5s时正位于正向最大位移处，所以图乙不可能是质点b的振动图像，故B错误；
质点c振动的圆频率为ω＝
=
,由于t=0时质点c经过平衡位置向下振动，所以初相位为π，则振动方程为
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