《创新课堂》第三章 机械波 专题强化5　波的图像与振动图像的综合问题　波的多解问题 课件 高中物理选择性必修第一册（人教版）

(课件网) 专题强化5　波的图像与振动图像的综合问题　波的多解问题 1.理解振动图像和波的图像的关系。 2.会分析波的图像和振动图像的综合问题。 3.理解波传播的周期性特点，会画Δt后的波形图，会分析波传播的双向性 和周期性引起的多解问题。 学习目标 01 强化点一　振动图像与波的图像的综合问题 目 录 02 强化点二　波的多解问题 03 课时作业 01 PART 强化点一　 振动图像与波的图像的综合问题 振动图像和波的图像的比较 项目 振动图像 波的图像 图像 示例 研究对象 一个振动质点 沿波传播方向上的所有质点 图像 坐标 （1）纵坐标表示质点位移 （2）横坐标表示时间t （1）纵坐标表示质点位移 （2）横坐标表示传播方向上质点的平衡位置x 项目 振动图像 波的图像 图像意义 表示某个质点不同时刻的位移 表示某一时刻不同质点的位移 直读信息 （1）周期、振幅 （2）质点各时刻的位移 （1）振幅、波长 （2）某一时刻各质点的位移 图像变化 图像随时间延续，形状不变 图像随时间沿传播方向平移 两者联系 （1）波动由许多质点振动所组成，但在波的图像上波形变化无法直接看出 （2）若已知波的传播方向和某时刻的波形图，则可以讨论波动中各质点的振动情况 【例1】　（2025·山东济宁月考）图甲为一列简谐横波在t＝2 s时的波形 图，图乙为介质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图像，P是平衡位 置为x＝2 m的质点。下列说法正确的是（　　） A. 波的传播方向向右 B. 波速为2 m/s C. 0 ～ 2 s时间内，P运动的路程大于8 cm D. 当t＝15 s时，P速度方向为y轴正方向 √ 解析：　根据题图乙，x＝1.5 m处的质点在t＝2 s时沿y轴负方向运动， 利用同侧法，结合题图甲可知，波的传播方向向左，故A错误；根据图像 可知，波长为2 m，周期为4 s，则波速为v＝＝0.5 m/s，故B错误；P是平 衡位置为x＝2 m的质点，2 s时刻位于波谷位置，由于2 s＝T，又由于波向 左传播，则0时刻P位于波峰位置，可知，0 ～ 2 s时间内，P运动的路程x＝ 2A＝8 cm，故C错误；题图甲是2 s时的波形，由于15 s－2 s＝13 s＝3T＋ ，利用平移法可知，t＝15 s时的波形图相当于t＝2 s时的波形图向左平移 ＝0.5 m，可知此时P处于平衡位置（相当于t＝2 s时x＝2.5 m处），根据 同侧法可知，当t＝15 s时，P速度方向为y轴正方向，故D正确。 【例2】　如图甲为某波在t＝1.0 s时的图像，图乙为参与该波动的P质点 的振动图像。 （1）求该波的波速； 答案：4 m/s　 解析：由题图甲得波长λ＝4 m，由题图乙得周期T＝1.0 s，所以波速 v＝＝4 m/s。 （2）画出Δt＝3.5 s时的波形。 答案： 见解析图 解析：由题图乙可知，1.0 s时质点P向y轴负方向振 动，所以题图甲中的波沿x轴负方向传播，传播距离Δx ＝vΔt＝4×3.5 m＝14 m＝λ，所以只需将波形沿 x轴负方向平移λ＝2 m即可，如图所示。 方法技巧 Δt后波形图的两种画法 （1）平移法：算出波在Δt时间内传播的距离Δx＝vΔt，把波形沿波的 传播方向平移Δx。如果Δx较大，可化为Δx＝nλ＋Δx'，由于波的空间 周期性，可以去整留零，只需平移Δx'即可，平移波形后一定要注意把 图像补画完整。 （2）特殊点法：找出波形图一个波形中相邻的几个特殊点（如波峰、波 谷、平衡位置等点），画出这些特殊点在Δt时刻的位置，然后用正弦曲线 连起来画出波形图，如果Δt较长，可先表示为Δt＝nT＋Δt'。由于时间的周 期性，可以去整留零，画出特殊点在Δt'时刻的波形图。特殊点法适用于特 殊时间，Δt或Δt'必须为T的整数倍才易确定特殊点的位置来画波形。特殊 点法画波形图较为简单易行。 02 PART 强化点二　波的多解问题 1. 波的多解问题形成的原因 （1）波的周期性造成多解 ①时间的周 ... ...