高中歷史選修二教案

高考物理考前回扣教材-選修3－4機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波。

老師會(huì)對(duì)課本中的主要教學(xué)內(nèi)容整理到教案課件中，大家應(yīng)該開(kāi)始寫教案課件了。我們制定教案課件工作計(jì)劃，才能對(duì)工作更加有幫助！你們會(huì)寫多少教案課件范文呢？為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便，下面是小編整理的“高考物理考前回扣教材-選修3－4機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波”，僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。

選修3－4機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波光和電磁波相對(duì)論
考點(diǎn)要求重溫
考點(diǎn)1簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)(Ⅰ)
考點(diǎn)2簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式和圖象(Ⅱ)
考點(diǎn)3單擺、周期公式(Ⅰ)
考點(diǎn)4受迫振動(dòng)和共振(Ⅰ)
考點(diǎn)5機(jī)械波(Ⅰ)
考點(diǎn)6橫波和縱波(Ⅰ)
考點(diǎn)7橫波的圖象(Ⅱ)
考點(diǎn)8波速、波長(zhǎng)和頻率(周期)的關(guān)系(Ⅱ)
考點(diǎn)9波的干涉和衍射現(xiàn)象(Ⅰ)
考點(diǎn)10多普勒效應(yīng)(Ⅰ)
考點(diǎn)11變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，電磁波及其傳播(Ⅰ)
考點(diǎn)12電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收(Ⅰ)
考點(diǎn)13電磁波譜(Ⅰ)
考點(diǎn)14光的折射定律(Ⅱ)
考點(diǎn)15折射率(Ⅰ)
考點(diǎn)16全反射、光導(dǎo)纖維(Ⅰ)
考點(diǎn)17光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象(Ⅰ)
考點(diǎn)18狹義相對(duì)論的基本假設(shè)(Ⅰ)
考點(diǎn)19質(zhì)速關(guān)系，質(zhì)能關(guān)系(Ⅰ)
考點(diǎn)20相對(duì)論質(zhì)能關(guān)系式(Ⅰ)
要點(diǎn)方法回顧
1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性對(duì)我們研究問(wèn)題會(huì)帶來(lái)什么影響？簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性有哪些？
答案(1)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性，會(huì)使研究的問(wèn)題具有多解的可能性.
(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性
如圖，物體在AB間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)為平衡位置，C、D兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，則有
①時(shí)間的對(duì)稱：tOB＝tBO＝tOA＝tAO＝T4
tOD＝tDO＝tOC＝tCO
tDB＝tBD＝tAC＝tCA
②速度的對(duì)稱：連續(xù)兩次經(jīng)過(guò)同一點(diǎn)(如D點(diǎn))的速度大小相等、方向相反；物體經(jīng)過(guò)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)如(C、D兩點(diǎn))的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反.
2.從振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象能夠分別得到哪些信息？
答案(1)振動(dòng)圖象
①振動(dòng)周期
②振幅
③各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移
④各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度及加速度的方向
(2)波動(dòng)圖象
①波長(zhǎng)、振幅
②任意質(zhì)點(diǎn)在此時(shí)刻的位移
③任意質(zhì)點(diǎn)在此時(shí)刻加速度的方向
④傳播方向、振動(dòng)方向的互判
3.分析光的全反射、臨界角問(wèn)題的一般思路是什么？
答案在運(yùn)用全反射原理求解有關(guān)實(shí)際問(wèn)題時(shí)，首先要注意確定臨界角，判斷是否滿足全反射的條件，然后畫出光路圖，結(jié)合有關(guān)知識(shí)列式求解.即一般思路為：
(1)畫出恰好發(fā)生全反射的光路.
(2)利用幾何知識(shí)分析邊、角關(guān)系，找出臨界角.
(3)以剛好發(fā)生全反射的光線為比較對(duì)象來(lái)判斷光線是否發(fā)生全反射，從而畫出其他光線的光路圖.
4.我們?cè)谟霉獾母缮娆F(xiàn)象測(cè)定光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，是采用什么方法得到相干光源的？
答案相干光源的獲取方法—“一分為二”法
即使兩個(gè)完全相同的白熾燈或日光燈發(fā)光，它們也不是相干光源，這是因?yàn)樗鼈儼l(fā)光是由于大量原子同時(shí)躍遷發(fā)出的，是含有多種頻率的光，所以可以采取先用單縫取同一光源的一束光再用雙縫一分為二，這樣才能獲取相干光源.
5.怎樣區(qū)分雙縫干涉和單縫衍射圖樣？
答案雙縫干涉和單縫衍射的圖樣類似，都是明暗相間的條紋.雙縫干涉中各亮條紋或暗條紋的寬度相等，各亮條紋亮度基本相同；而衍射條紋寬度不等，中央亮條紋最寬，各亮條紋的亮度也不相同，中央亮條紋最亮.

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高考物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波教案

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備，作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來(lái)，有效的提高課堂的教學(xué)效率。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢？下面是小編為大家整理的“高考物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波教案”，歡迎大家與身邊的朋友分享吧！

第七章機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波

本章綜合運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和能的轉(zhuǎn)化等方面的知識(shí)討論了兩種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式——機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的特點(diǎn)和規(guī)律，以及它們之間的聯(lián)系與區(qū)別。對(duì)于這兩種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)，既要認(rèn)識(shí)到它們的共同點(diǎn)，又要搞清它們之間的區(qū)別。其中振動(dòng)的周期、能量、波速、波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系，機(jī)械波的干涉、衍射等知識(shí)對(duì)后面的交流電、電磁波等的復(fù)習(xí)都具有較大幫助。

本章及相關(guān)內(nèi)容知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

專題一振動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

【考點(diǎn)透析】

一、本專題考點(diǎn)：彈簧振子、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及其描述是II類要求，即能夠確切理解其含義及其它知識(shí)的聯(lián)系，能夠進(jìn)行敘述和解釋，并能在實(shí)際問(wèn)題的分析、綜合、推理和判斷等過(guò)程中運(yùn)用。高考中主要考查方向是對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中概念的描述和運(yùn)動(dòng)過(guò)程的理解。在題目中往往與動(dòng)量、機(jī)械能、圖象等相聯(lián)系。振動(dòng)中的能量、受迫振動(dòng)和共振為Ⅰ類要求，要對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)有所了解．

二、理解和掌握的內(nèi)容

1．描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量振幅A：物體離開(kāi)平衡位置的最大距離；周期T：物體完成一次全振動(dòng)所需時(shí)間；頻率f：振動(dòng)物體在單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù)，f=1/T

2．對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理解

（1）回復(fù)力與位移成正比、且總指向平衡位置（即與物體離開(kāi)平衡位置的位移反向）的振動(dòng)，符合F回＝－kx，其中k是常數(shù),不一定彈簧的勁度系數(shù)。

（2）簡(jiǎn)諧振動(dòng)實(shí)例：彈簧振子的振動(dòng)和單擺在擺角小于5時(shí)的運(yùn)動(dòng)。

（3）F回是根據(jù)力的作用效果命名的，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體的受到的合外力就是振動(dòng)的回復(fù)力，是變加速運(yùn)動(dòng)。

（4）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象是位移－時(shí)間圖象，即反映了做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體離開(kāi)平衡位置的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律；從圖象中可反映出簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅、周期、各時(shí)刻物體的位移、速度方向和加速度方向。

3．對(duì)全振動(dòng)的理解物體完成一個(gè)全振動(dòng)的過(guò)程必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件：即物體回到原位置和具有與開(kāi)始時(shí)相同的速度（大小和方向）

4．難點(diǎn)釋疑

（1）只有簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖象才是正、余弦函數(shù)圖象．

（2）振幅與位移的區(qū)別

①振幅是標(biāo)量，沒(méi)有負(fù)值；位移是矢量，正負(fù)表示方向．

②在簡(jiǎn)諧振動(dòng)中，振幅與位移的最大值相等，大小不變；而位移卻隨時(shí)間變化而變化．

【例題精析】

例1如果下表中給出的是做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體的位移Ｘ或速度Ｖ與時(shí)刻的對(duì)應(yīng)關(guān)系，Ｔ是振動(dòng)的周期，下列選項(xiàng)中正確的是

Ａ．若甲表示位移Ｘ，則丙表示相應(yīng)的速度Ｖ

Ｂ．若丁表示位移Ｘ，則甲表示相應(yīng)的速度Ｖ

Ｃ．若丙表示位移Ｘ，則甲表示相應(yīng)的速度Ｖ

Ｄ．若乙表示位移Ｘ，則丙表示相應(yīng)的速度Ｖ

0T/4T/23T/4T

甲零正向最大零負(fù)向最大零

乙零負(fù)向最大零正向最大零

丙正向最大零負(fù)向最大零正向最大

丁負(fù)向最大零正向最大零負(fù)向最大

解析：正確答案：Ａ、Ｂ．如圖9－1所示，Ｏ是做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體的平衡位置．在物體由Ｏ→Ｂ→Ｏ→Ａ→Ｏ的過(guò)程中，物體的速度變化是由正向最大→Ｏ→負(fù)向最大→O→正向最大．所以選向Ａ正確．采用同樣的方法分析，選項(xiàng)Ｂ也是正確．

思考與拓寬：此題可以通過(guò)位移和速度的關(guān)系做出判定，位移減小（或增加）時(shí)，速度必定增加（或減?。灰圃龃髸r(shí)，速度的方向跟位移方向相同；位移減小時(shí)，速度方向跟位移相反．

例２一彈簧振子作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，周期為Ｔ，則

Ａ．若ｔ時(shí)刻和（ｔ＋Δｔ）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相同，則Δｔ一定等于Ｔ的整數(shù)倍

Ｂ．若ｔ時(shí)刻和（ｔ＋Δｔ）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)速度的大小相等、方向相反，則Δｔ一定等于T/2的整數(shù)倍

Ｃ．若Δｔ＝Ｔ，則在ｔ時(shí)刻和（ｔ＋Δｔ）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的加速度一定相等

Ｄ．若Δｔ＝T/2，則在ｔ時(shí)刻和（ｔ＋Δｔ）時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度一定相等

解析：如圖9－2是某一物體的振動(dòng)圖線，對(duì)Ａ選項(xiàng)圖中的ｂ、ｃ兩點(diǎn)振動(dòng)位移的大小、方向相同，但Δｔ≠Ｔ．Ａ不正確．ｂ、ｃ兩點(diǎn)速度大小相等，方向相反，Δｔ≠T/2,所以Ｂ不正確．對(duì)Ｃ選項(xiàng)，因?yàn)棣ぃ簦剑运裕艉停ǎ簦ぃ簦r(shí)刻，則振子的位移速度、加速度等都重復(fù)變化，加速度相同，Ｃ正確．對(duì)于Ｄ，Δｔ＝T/2振子位移大小相同方向相反，彈簧的形變相同，但彈簧的長(zhǎng)度不一定相同，Ｄ不正確，故正確答案為Ｃ．

思考與拓寬：做簡(jiǎn)諧振動(dòng)物體的位移、速度、加速度、能量等都隨時(shí)間做周期性變化，解答此類問(wèn)題要善于利用圖象．

【能力提升】

I知識(shí)與技能

1．關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)的位移，加速度和速度的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()

A．位移減小時(shí)，加速度減小，速度減小

B．位移方向總是跟加速度方向相反，跟速度方向相同

Ｃ．物體的運(yùn)動(dòng)方向指向平衡位置時(shí)，速度方向跟位移方向相反，背向平衡位置時(shí)，速度方向跟位移方向相同

Ｄ．物體朝左運(yùn)動(dòng)，加速度方向跟速度方向相同，朝右運(yùn)動(dòng)，加速度方向跟速度方向相反

2．關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()

Ａ．回復(fù)力的方向總是指向平衡位置時(shí)，物體的振動(dòng)一定是簡(jiǎn)諧振動(dòng)

Ｂ．加速度和速度的方向總跟位移的方向相反

Ｃ．物體做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，速度的方向有時(shí)與位移方向相同，有時(shí)與位移方向相反

Ｄ．物體做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，加速度最大時(shí)，速度也最大

３．如圖9－3所示，物體可視為質(zhì)點(diǎn)，以Ｏ為平衡位置，在Ａ、Ｂ間做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是()

Ａ．物體在Ａ和Ｂ處的加速度為零

Ｂ．物體通過(guò)點(diǎn)Ｏ時(shí)，加速度的方

向發(fā)生變化

Ｃ．回復(fù)力的方向總跟物體的速度

方向相反

Ｄ．物體離開(kāi)平衡位置Ｏ的運(yùn)動(dòng)是勻減速運(yùn)動(dòng)

4．彈簧振子在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中()

A．振子所受回復(fù)力逐漸增大

B．振子的位移逐漸增大

C．振子的速度逐漸增大

D．振子的加速度逐漸增大

５．如圖9－4所示，在張緊的繩子上掛了ａ、ｂ、ｃ、ｄ四個(gè)單擺，擺長(zhǎng)關(guān)系為，讓ｄ擺擺動(dòng)起來(lái)（擺角不超過(guò)50），則下列說(shuō)法正確的是()

Ａ．b擺發(fā)生振動(dòng)，其余擺均不動(dòng)

Ｂ．所有的擺均以相同頻率振動(dòng)

Ｃ．所有的擺均以相同擺角振動(dòng)

Ｄ．以上說(shuō)法均不正確

６．如圖9－5所示，為某物體作受迫振動(dòng)的共振曲線，從圖中可知該物體振動(dòng)的固有頻率是________Ｈz，在驅(qū)動(dòng)力頻率由150Hz增大到250Hz的過(guò)程中，物體振動(dòng)的振幅變化情況是_________________.

II能力與素質(zhì)

７．如圖9－6所示，有一彈簧振子經(jīng)過(guò)ａ、ｂ兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)量相同，從ａ到ｂ經(jīng)歷0.2s，從ｂ再回到ａ的最短時(shí)間為0.3s，則這個(gè)振子的周期為()

Ａ．1s

Ｂ．0.8s

C．0.6s

D．0.4s

８．如圖9－7所示，質(zhì)量為ｍ的物體Ａ放置在質(zhì)量為Ｍ的物體Ｂ上，Ｂ與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中Ａ、Ｂ之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為Ｋ，當(dāng)物體離開(kāi)平衡位置的位移為ｘ時(shí)，Ａ、Ｂ間摩擦力的大小等于()

Ａ．０Ｂ．Ｋｘ

Ｃ．Ｄ．

９．一個(gè)水平方向振動(dòng)的彈簧振子以O(shè)為平衡位置在AB做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)（t=0）,經(jīng)過(guò)周期，振子具有正向最大的加速度，則圖9－8中正確反映振子振動(dòng)情況的是()

10．一個(gè)彈簧豎直懸掛一個(gè)小球，當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)使小球在位置O時(shí)處于平衡狀態(tài)，如圖9－9，現(xiàn)將小球向下拉一小段距離后釋放，小球在豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則()

Ａ．小球運(yùn)動(dòng)到位置O時(shí)，回復(fù)力為零

Ｂ．當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，小球的速度最大

C．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，彈簧形變量最大

D．在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球的最大加速度一定大于重力加速度

11．如圖9－10所示，兩個(gè)木塊1、2質(zhì)量分別為m、M，用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，將木塊１壓下一段距離后釋放，它就上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中木塊２剛好始終不離開(kāi)地面。則木塊１的最大加速度大小是___________，木塊２對(duì)地面的最大壓力大小是_________________.

專題二單擺

【考點(diǎn)透析】

一、本專題考點(diǎn)：?jiǎn)螖[在小振幅條件下所做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律在高考中屬II類要求。要求理解其確切含義及與其它知識(shí)的聯(lián)系，能夠進(jìn)行敘述和解釋，并能在實(shí)際問(wèn)題的分析、綜合、推理和判斷等過(guò)程中運(yùn)用。在考試中主要是單擺周期公式、振動(dòng)圖象的應(yīng)用。

二、理解和掌握的內(nèi)容

1．關(guān)于單擺的幾個(gè)問(wèn)題

（1）單擺是一個(gè)理想物理模型，只有在擺角小于５時(shí)的振動(dòng)才可以視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

（2）單擺的周期公式中的l為擺長(zhǎng)，是懸點(diǎn)到擺球重心的距離，g是當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，單擺的周期與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)，與擺動(dòng)的振幅無(wú)關(guān)。（在一些習(xí)題中存在計(jì)算等效擺長(zhǎng)和等效加速度的問(wèn)題）

（3）周期為２秒的單擺叫秒擺，擺長(zhǎng)約為１米。

【例題精析】

例１如圖9－11兩單擺擺長(zhǎng)相等，平衡時(shí)兩擺剛好接觸．現(xiàn)將擺球Ａ在兩擺線所在平面內(nèi)向左拉開(kāi)一小角度后釋放，碰撞后，兩擺球分開(kāi)各自做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．以mA、mB分別表示擺球Ａ、Ｂ的質(zhì)量，則

Ａ．如果mA＞mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)

Ｂ．如果mA＜mB，下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側(cè)

Ｃ．無(wú)論擺球的質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右側(cè)

Ｄ．無(wú)論擺球的質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左側(cè)

解析：碰撞后兩球各自做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，兩擺的擺長(zhǎng)相等，周期的大小與振幅、質(zhì)量無(wú)關(guān)，兩擺的周期相等．Ｂ擺碰后一定向右擺，而Ａ擺碰后可能向右，也可能向左擺動(dòng)，但兩球?qū)⑼瑫r(shí)到達(dá)平衡位置，所以正確答案應(yīng)該是Ｃ、Ｄ．

思考與拓寬：兩球的碰撞不一定是彈性碰撞，它們回到平衡位置的時(shí)間，與碰后兩球的速度大小無(wú)關(guān)，碰后經(jīng)過(guò)T/2，兩球都回到平衡位置．

例２一單擺在海平面處做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期為Ｔ，當(dāng)將它移到高為ｈ的山頂上做簡(jiǎn)諧振動(dòng)（已知地球半徑為Ｒ）時(shí)，其振動(dòng)周期變?yōu)槎嗌伲?/p>

解析：

設(shè)擺球的質(zhì)量為ｍ，地球的質(zhì)量為Ｍ，根據(jù)擺球的重力近似等于地球的萬(wàn)有引力可知：

在海平面時(shí)有⑴

在山頂時(shí)有⑵

根據(jù)單擺周期公式

⑶

⑷

由⑴⑵兩式得⑸

由⑶⑷⑸式得∴

思考與拓寬：理解單擺周期公式，即位置變化、擺長(zhǎng)變化對(duì)周期的影響，周期變化與時(shí)鐘快慢的關(guān)系．

【能力提升】

I知識(shí)與技能

１．在一個(gè)單擺裝置中，擺動(dòng)物體是個(gè)裝滿水的空心小球，球的正下方有一小孔，當(dāng)擺開(kāi)始以小角度擺動(dòng)時(shí)，讓水從球中連續(xù)流出，直到完全流出為止，則擺球的擺動(dòng)周期將()

Ａ．逐漸增長(zhǎng)Ｂ．逐漸減小

Ｃ．先增大后減小Ｄ．先減小后增大

２．已知在單擺ａ完成10次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，單擺ｂ完成６次全振動(dòng)，兩擺長(zhǎng)之差為1.6m．則兩擺長(zhǎng)ｌa與lb分別為()

Ａ．ｌa＝2.5m，lb＝0.9ｍＢ．ｌa＝0.9ｍ，lb＝2.5ｍ

Ｃ．ｌa＝2.4ｍ，lb＝4.0ｍＤ．ｌa＝4.0ｍ，lb＝2.4ｍ

3．如圖9－12所示，用兩條長(zhǎng)度都是２ｍ的細(xì)線懸掛一個(gè)小球Ｃ，兩條細(xì)線的固定點(diǎn)Ａ、Ｂ在同一水平線上，兩線間夾角為120°，求小球發(fā)生微小振動(dòng)時(shí)的周期．

4．同一地點(diǎn)的甲、乙兩擺的振動(dòng)圖象如圖9－13所示，則下列說(shuō)法中正確的是()

Ａ．甲、乙兩個(gè)單擺的擺長(zhǎng)相等

Ｂ．甲、乙兩個(gè)單擺所具有的機(jī)械能相等

Ｃ．甲、乙兩個(gè)單擺的質(zhì)量相等

Ｄ．甲、乙兩個(gè)單擺的周期相等而振幅不一定相等

5．一個(gè)單擺擺長(zhǎng)為Ｌ，在懸點(diǎn)的正下方有一細(xì)釘擋住擺線的運(yùn)動(dòng)，釘與懸點(diǎn)間的距離為l,(擺線在左右的最大偏角均小于５°)，則此擺的周期是()

A．Ｂ.C.D.

II能力與素質(zhì)

6．一個(gè)擺長(zhǎng)為Ｌ１的單擺，在地面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為Ｔ１，已知地球質(zhì)量為Ｍ１，半徑為Ｒ１另一個(gè)擺長(zhǎng)為Ｌ２的單擺，在質(zhì)量為Ｍ２，半徑為Ｒ２的星球表面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為Ｔ２，若Ｔ１＝２Ｔ２，Ｌ１＝４Ｌ２，Ｍ１＝４Ｍ２則地球半徑與星球半徑之比Ｒ１：Ｒ２為()

A．2:1B．2:3C．1:2D．3:2

7．如圖9－14，一個(gè)光滑曲面AB是半徑為2m的一小段圓弧，圓弧長(zhǎng)為10cm．Ｃ點(diǎn)是ＡＢ弧的中點(diǎn)，Ａ點(diǎn)位于圓心Ｏ的正下方．從圓心Ｏ點(diǎn)、弧面上的B點(diǎn)、C點(diǎn)同時(shí)釋放三個(gè)質(zhì)量不同的小球，不計(jì)阻力，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，三個(gè)小球的速度分別用v1、v2和v3表示，運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間分別用t1、t2和t3表示，則下列關(guān)系正確的是()

Ａ．t1＞t2＞t3v1＞v2＞v3

Ｂ．t1＞t2＝t3v1＞v2＞v3

Ｃ．t1＜t2＝t3v1＞v2＞v3

Ｄ．t1＞t2＝t3v1＞v2＝v3

８．有一擺長(zhǎng)為Ｌ的單擺，懸點(diǎn)正下方某處有一小釘，當(dāng)擺球經(jīng)平衡位置向左擺動(dòng)時(shí)，擺線的上部將被擋住，使擺長(zhǎng)發(fā)生變化．現(xiàn)使擺球做小角度擺動(dòng)，圖9－15為擺球從右邊最高點(diǎn)Ｍ擺至左邊最高點(diǎn)Ｎ的閃光照片（懸點(diǎn)和小釘未攝入），Ｐ點(diǎn)是擺動(dòng)中的最低點(diǎn)，且每次閃光時(shí)間間隔相等．則小釘距懸點(diǎn)的距離為()

Ａ．Ｌ／４Ｂ．Ｌ／２

Ｃ．３Ｌ／４Ｄ．條件不足，無(wú)法判斷

９．如圖9－16所示，一小球用長(zhǎng)為Ｌ的細(xì)線系于與水平面成α角的光滑斜面內(nèi)，小球呈平衡狀態(tài)．若使小球偏離平衡位置一個(gè)很小的角度無(wú)初速釋放，則小球第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所用時(shí)間為()

10．如圖9－17所示為一單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，由圖象可得單擺的振幅為頻率為擺長(zhǎng)約為在圖象中的一個(gè)周期內(nèi)加速度為正并與速度同方向的時(shí)間范圍是間，勢(shì)能先減小后增加的時(shí)間范圍是間．

11．如圖9－18所示質(zhì)量為0.99kg的物體Ｍ放在光滑的弧形軌道的最低點(diǎn)Ｂ．質(zhì)量為0.01kg的子彈m以100m/s的速度水平擊中物體，并留在其中．求物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到返回到Ｂ處所用的時(shí)間．（已知圓的軌道半徑為10m，g=10m/s2）

12．如圖9－19所示甲為測(cè)定長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度的裝置，A為沙擺，當(dāng)沙擺擺動(dòng)經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)（設(shè)為第一次經(jīng)過(guò)平衡位置），當(dāng)它第30次經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)測(cè)得所需時(shí)間為29s；圖乙為某次實(shí)驗(yàn)在運(yùn)動(dòng)木板上留下的沙子的痕跡，測(cè)得數(shù)據(jù)如乙圖所示，則木板的加速度為_(kāi)______________m/s2．（不考慮沙擺的重心變化）

專題三機(jī)械波

【考點(diǎn)透析】

一、本專題考點(diǎn)：振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播──波．橫波和縱波；橫波的圖象；波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系為II類要求。與波有關(guān)的現(xiàn)象（反射、折射、疊加、干涉、衍射、多普勒現(xiàn)象、聲波、超聲波及應(yīng)用）為I類要求．在高考中主要考查對(duì)波的傳播過(guò)程的理解；圖象的應(yīng)用；對(duì)有關(guān)現(xiàn)象的定性解釋．

二、理解和掌握的內(nèi)容

1．機(jī)械波的特點(diǎn)：

（1）在簡(jiǎn)諧波傳播方向上，每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都以它自己的平衡位置為中心做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是落后于它前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)．

（2）波傳播的只是運(yùn)動(dòng)形式（振動(dòng)）和振動(dòng)能量，介質(zhì)并不隨波的傳播而遷移．

（3）同一列波上所有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都具有相同的周期和頻率．

2．波長(zhǎng)是兩個(gè)相鄰的在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離．也是波在一個(gè)周期內(nèi)向前傳播的距離．波的周期決定于振源的周期，一列波上所有質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期都相等．

3．衍射、干涉是波的特有現(xiàn)象。在兩列波相遇疊加時(shí)遵從疊加原理，兩列波疊加時(shí)不受波的頻率限制；干涉是一種特殊的疊加，即在兩波的頻率相同時(shí)使某些振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)總加強(qiáng)振動(dòng)減弱點(diǎn)總減弱的現(xiàn)象．

4．難點(diǎn)釋疑：

（1）波速與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度無(wú)關(guān)．波的傳播速度是由介質(zhì)的物理性質(zhì)決定的，在同一種介質(zhì)中波的傳播速度不變；而波上各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是在自身平衡位置附近的振動(dòng)，是變加速運(yùn)動(dòng)．

（2）振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象的比較

振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象

研究對(duì)象一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向所有質(zhì)點(diǎn)

研究?jī)?nèi)容表示同一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移表示同一時(shí)刻不同質(zhì)點(diǎn)的位移

圖線

物理意義一質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律

圖線變化隨時(shí)間推移圖象延續(xù)，但已有形狀不變隨時(shí)間推移，圖象沿傳播方向平移

一完整曲線占橫坐標(biāo)距離表示一個(gè)周期表示一個(gè)波長(zhǎng)

（3）波的多解問(wèn)題往往是由⑴波的傳播方向的雙向性⑵波長(zhǎng)的多種可能性⑶周期的多種可能性而引起的，在個(gè)別問(wèn)題中的多解可能是由多種因素造成的，在求解過(guò)程中要特別注意．

第一課時(shí)機(jī)械波的基本概念

【例題精析】

例１關(guān)于機(jī)械波的概念，下列說(shuō)法正確的是

Ａ．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波的傳播方向

Ｂ．簡(jiǎn)諧波沿長(zhǎng)繩傳播，繩上相距半個(gè)波長(zhǎng)的兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移大小相等

Ｃ．任一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期便沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)

Ｄ．相隔一個(gè)周期的兩個(gè)時(shí)刻，簡(jiǎn)諧波的圖象相同

解析：機(jī)械波可分為橫波和縱波，橫波的各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，縱波上各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向平行故Ａ答案錯(cuò)．在波的傳播過(guò)程中波上各質(zhì)點(diǎn)不隨波的傳播而遷移，只是在自己平衡位置附近振動(dòng)，故Ｃ答案錯(cuò)．繩波可視為橫波，相距半波長(zhǎng)的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)總是振動(dòng)方向相反位移大小相等；波上所有質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)都完成一次全振動(dòng)而回到自己原來(lái)的位置，所以相隔一個(gè)周期的兩時(shí)刻圖象相同，故正確答案為ＢＤ．

例２如圖9－20所示，a、b是一列波上兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它們?cè)趚軸上的距離s=30m,波沿x軸正方向傳播．當(dāng)a振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，b恰好經(jīng)過(guò)平衡位置，經(jīng)過(guò)３秒，波傳播了30m,并且此時(shí)a經(jīng)過(guò)平衡位置，b恰好到達(dá)最高點(diǎn)，那么

Ａ．這列波的速度一定是10m/s

Ｂ．這列波的周期可能是0.8s

Ｃ．這列波的周期可能是３s

Ｄ．這列波的波長(zhǎng)可能是24m

解析：波向外傳播是勻速的，v=Δs/Δt=10m/s,設(shè)這列波的周期為Ｔ，由題意知，經(jīng)３秒a質(zhì)點(diǎn)由波峰回到平衡位置，可得（n=0,1,2,3……）

另由得波長(zhǎng)（n＝0,1,2,3……）在n＝2時(shí)，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為24m,在n＝7時(shí)，T＝0.8s故答案為ＡＢＤ

【能力提升】

I知識(shí)與技能

１．關(guān)于振動(dòng)和波，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()

Ａ．振動(dòng)是波的成因

Ｂ．振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，波動(dòng)是許多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來(lái)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象

Ｃ．波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度

Ｄ．均勻介質(zhì)中的機(jī)械波，各質(zhì)點(diǎn)在做變速運(yùn)動(dòng)；而波的傳播勻速的

２．關(guān)于公式，下列說(shuō)法中正確的是()

Ａ．公式說(shuō)明提高波的頻率f，波的速度可增大

Ｂ．就公式中三個(gè)物理量來(lái)說(shuō)，同一波通過(guò)不同介質(zhì)時(shí)只有f不變

Ｃ．由公式可知，波長(zhǎng)２m的聲波比波長(zhǎng)１m的聲波傳播速度大１倍

Ｄ．該公式只適用于機(jī)械波

3．頻率相同的兩個(gè)振源產(chǎn)生的波疊加后，產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()

Ａ．波峰、波峰疊加處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)，波谷、波谷疊加處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱

Ｂ．振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅總是大于振動(dòng)減弱點(diǎn)的振幅

Ｃ．振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移不可能為零

Ｄ．振動(dòng)減弱點(diǎn)的位移一定為零

４．一列在空氣中傳播的聲波的波長(zhǎng)為，則可知()

Ａ．此聲波比波長(zhǎng)為的聲波波速大Ｂ．此聲波比波長(zhǎng)為的聲波波速大

Ｃ．此聲波不可能發(fā)生反射現(xiàn)象Ｄ．此聲波不能被人聽(tīng)到

II能力與素質(zhì)

５．如圖9－21是觀察水波衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，ＡＣ和ＢＤ是兩擋板，Ｏ為波源，下列說(shuō)法正確的是()

Ａ．若不能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)中可把兩擋板中間縫隙ＡＢ調(diào)小

Ｂ．若不能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)中可把兩擋板中間縫隙ＡＢ調(diào)大

Ｃ．在縫隙后發(fā)生衍射的波的頻率不一定與振源的頻率相同

Ｄ．若ＡＢ間縫隙的寬度不變，無(wú)論調(diào)整振源頻率還是振幅都不能改變衍射的顯著程度

６．如圖9－22所示是兩列頻率相同的相干水波在０時(shí)刻疊加的情況，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，已知兩列波的振幅均為２cm，且在圖中所示范圍內(nèi)振幅不變，波速為２m/s波長(zhǎng)為0.4m，Ｅ點(diǎn)是ＢＤ連線和ＡＣ連線的交點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是()

Ａ．ＢＤ兩點(diǎn)在0時(shí)刻的豎直高度差為４cm

Ｂ．ＢＤ兩點(diǎn)在0.1秒時(shí)刻的豎直高度差為４cm

Ｃ．Ｅ點(diǎn)的振幅為２cm

Ｄ．在t=0.05s時(shí)刻，ＡＢＣＤ四點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移均為零

７．如圖9－23所示，在均勻介質(zhì)中，和是兩個(gè)振動(dòng)步調(diào)總相反的相干波源，在和的連線上有三點(diǎn)、和，，為波長(zhǎng)，由此可知()

Ａ．點(diǎn)振動(dòng)總是最強(qiáng)的，，總是最弱

Ｂ．點(diǎn)振動(dòng)總是最弱的，，總是最強(qiáng)

Ｃ．，，的振動(dòng)都總是最弱的

Ｄ．和，和之間都有一個(gè)振動(dòng)最弱的位置

８.一個(gè)人在高處用望遠(yuǎn)鏡注視地面上的木工以每秒一次的頻率擊釘子，他每次聽(tīng)到聲音時(shí)，恰好看到錘擊在釘子上，當(dāng)木工停止擊釘后，他又聽(tīng)到兩次擊釘聲，聲音在空氣中傳播速度為340米/秒，則可知()

Ａ．木工離他340米遠(yuǎn)Ｂ．木工離他170米遠(yuǎn)

Ｃ．他聽(tīng)到第一次聲音時(shí)，看到木工第三次擊在釘子上

Ｄ．他聽(tīng)到第一次聲音時(shí)，看到木工第四次擊在釘子上

第二課時(shí)波的圖象及應(yīng)用

【例題精析】

例１簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形曲線如圖9－24所示，由此可知()

A．若質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)則波是從左向右傳播的

B．若質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)則波是從左向右傳播的

C．若波從右向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)

D．若波從右向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)

解析：針對(duì)A：若波從左向右傳播，那么根據(jù)波的概念：振動(dòng)狀態(tài)傳播的形式，則點(diǎn)應(yīng)在下一時(shí)刻重復(fù)點(diǎn)左側(cè)毗鄰的質(zhì)點(diǎn)的位移，由于點(diǎn)左邊毗鄰質(zhì)點(diǎn)位移比大，因此點(diǎn)此刻應(yīng)向上運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)A錯(cuò)．

針對(duì)B：若波從左向右傳播，則應(yīng)重復(fù)左側(cè)毗鄰質(zhì)點(diǎn)的位移，即應(yīng)向上運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B正確．

針對(duì)C：若波從右向左傳播，則應(yīng)重復(fù)右側(cè)毗鄰質(zhì)點(diǎn)的位移，即應(yīng)向上運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤．

針對(duì)D：若波從右向左傳播，則應(yīng)重復(fù)右側(cè)毗鄰質(zhì)點(diǎn)的位移，即應(yīng)向上運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D正確．

例２在平面內(nèi)有一沿軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速為，振幅為，頻率為．在時(shí)刻，點(diǎn)位于其平衡位置上方最大位移處，則距為的點(diǎn)如圖9－25所示()

A．在時(shí)的位移是

B．在時(shí)的速度最大

C．在時(shí)的速度向下

D．在到時(shí)間內(nèi)的路程是

解析：本題要求學(xué)生根據(jù)畫出，間的波形，因?yàn)椋?/p>

所以，間的波形如圖9－26所示．又

所以

所以點(diǎn)經(jīng)過(guò)后應(yīng)該在平衡位置向上振動(dòng)，此時(shí)速度最大。在內(nèi)點(diǎn)的路程等于振幅。

故正確答案為BD。

例３．一根張緊的水平彈性長(zhǎng)繩上的、兩點(diǎn)，相距，點(diǎn)在ａ點(diǎn)右方，如圖9－27所示。當(dāng)一列簡(jiǎn)諧橫波沿此繩向右傳播時(shí)，若點(diǎn)位移達(dá)正極大值時(shí)，點(diǎn)位移恰為零，其向下運(yùn)動(dòng)．經(jīng)后，點(diǎn)的位移為零，且向下運(yùn)動(dòng)，而點(diǎn)的位移恰達(dá)到負(fù)極大值．則這列簡(jiǎn)諧波的波速可能等于()

A．B．

C．D．

解析：

依題，點(diǎn)的位移達(dá)到正的極大時(shí)，點(diǎn)位移恰好為零，因此有：

又依題，m，所以有：

再依題經(jīng)，點(diǎn)位移為零且向下運(yùn)動(dòng)，則有：（）

即：（）

根據(jù)波速公式：，則有：

當(dāng)時(shí)：，當(dāng)時(shí)：

故正確答案為AC。

【能力提升】

I知識(shí)與技能

1．，是一條水平的繩上相距為的兩點(diǎn)。一列簡(jiǎn)諧橫波沿繩傳播，其波長(zhǎng)等于．當(dāng)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，點(diǎn)（）

A．經(jīng)過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)B．處于平衡位置上方位移最大處

C．經(jīng)過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)Ｄ．處于平衡位置下方位移最大處

2．如圖9－28所示，是一列沿軸正方向傳播的橫波其振幅為，波長(zhǎng)為。某一時(shí)刻的圖象如圖所示。在該時(shí)刻，某一質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為（，），經(jīng)過(guò)周期后，該質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)為（）

A．（，）B．（，）

C．（，）D．（，）

3．如圖9－29所示，是一列簡(jiǎn)諧波在時(shí)的波動(dòng)圖．波的傳播速度為，則從到的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程是___________，位移是___________．

４．一列在豎直面內(nèi)振動(dòng)的橫波，從點(diǎn)出發(fā)沿水平方向向右傳播，振幅為，波長(zhǎng)為．某一時(shí)刻，處質(zhì)點(diǎn)正通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，在其右方水平距離為的質(zhì)點(diǎn)，正位于平衡位置．經(jīng)過(guò)周期后，質(zhì)點(diǎn)（）

A．與點(diǎn)的水平距離變?yōu)椋挥谄胶馕恢?/p>

B．與點(diǎn)的水平距離變?yōu)?，在平衡位置下方距離為處

C．與點(diǎn)的水平距離不變，在平衡位置下方距離為處

D．與點(diǎn)的水平距離不變，在平衡位置上方距離為處

５．在簡(jiǎn)諧波傳播方向上相距的、兩點(diǎn)間只存在一個(gè)波谷的波形圖如圖9－30所示，設(shè)圖中的四種情況下波速均為，且均向右傳播，則由圖示時(shí)刻起，點(diǎn)首先出現(xiàn)波谷的圖是()

６．一列波沿繩子傳播時(shí)，繩上有相距的和兩點(diǎn)，點(diǎn)和的振動(dòng)圖線如圖9－31所示（實(shí)線為點(diǎn)的圖線，虛線為點(diǎn)的圖線），那么這列波的波長(zhǎng)和波速的可能值為()

Ａ．，

Ｂ．，

Ｃ．，

Ｄ．，

７．如圖9－32所示，一列機(jī)械波沿著直線ab向右傳播，ab=2m，a、b兩點(diǎn)振動(dòng)的情況如圖所示，下述說(shuō)法不正確的是（）

Ａ．波速可能是

Ｂ．波長(zhǎng)可能是

Ｃ．波速可能小于

Ｄ．波長(zhǎng)可能大于

８．如圖9－33所示，一簡(jiǎn)諧波沿軸正向傳播，已知軸上和兩處的振動(dòng)圖線分別如圖（1）和圖（2）所示，又知此波長(zhǎng)大于，則此波的傳播速度_______．

II能力與素質(zhì)

９．在一列橫波傳播方向上有，兩點(diǎn)，相距，它們的振動(dòng)圖象如圖9－34所示．求（1）若點(diǎn)距振源近，求波速的可能值？（2）若距振源近，求波速的可能值？

10．如圖9－35所示，一列波沿直線傳播，在波的傳播方向上有、兩點(diǎn)，、兩點(diǎn)相距，在時(shí)，、均處在正向最大位移處，且、之間只有一個(gè)波谷．時(shí)，、兩點(diǎn)都從正向最大位移處第一次運(yùn)動(dòng)到平衡位置，此時(shí)、間呈現(xiàn)一個(gè)波峰和一個(gè)波谷．且波谷沿波傳播方向與點(diǎn)相距．則該波的波速等于多少？波傳播的方向是什么？

11．如圖9－36所示，實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧波在時(shí)刻的圖象，虛線是它在時(shí)的圖象．求：

（1）波速；

（2）設(shè)周期小于，并且波速為，求波的傳播方向．

效果驗(yàn)收

１．若單擺的擺長(zhǎng)不變，擺球的質(zhì)量增加為原來(lái)的４倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度減為原來(lái)的1/4，則單擺振動(dòng)的()

Ａ．頻率不變，振幅不變Ｂ．頻率不變，振幅改變

Ｃ．頻率改變，振幅改變Ｄ．頻率改變，振幅不變

２．一物體在行星表面上受的萬(wàn)有引力是它在地球表面受到的萬(wàn)有引力的1/4，在地球上走得很準(zhǔn)的擺鐘，搬到此行星上后，此鐘的分針走一圈，所經(jīng)歷的時(shí)間實(shí)際是()

Ａ．1/4小時(shí)Ｂ．1/2小時(shí)Ｃ．2小時(shí)Ｄ．4小時(shí)

3．兩列振幅、波長(zhǎng)和波速都相同的簡(jiǎn)諧波１和２分別沿ｘ軸的正方向、負(fù)方向傳播，波速Ｖ＝200m/s，在ｔ＝０時(shí)刻的部分波形如圖9－37所示，那么在ｘ軸上x(chóng)=450m的質(zhì)點(diǎn)P，經(jīng)最短時(shí)間t1出現(xiàn)位移最大值，經(jīng)最短時(shí)間t2位移為0，則t1、t2分別是()

A．1.50s、0.25sB．0.25s、0.75s

C．0.50s、0.75sD．0.75s、0.25s

4．圖9－38表示一簡(jiǎn)諧橫波波源的振動(dòng)圖象。根據(jù)圖象可確定該波的()

A波長(zhǎng)，波速B周期，波速

C波長(zhǎng)，振幅D周期，振幅

5．如圖9－39，在坐標(biāo)系原點(diǎn)Ｏ和x=3m處的A點(diǎn)各放一個(gè)完全相同的聲源,發(fā)生的波長(zhǎng)為１ｍ，則在ｙ軸正方向上除Ｏ點(diǎn)外，聲音加強(qiáng)的位置還有()

A．僅一處B．僅兩處

Ｃ．僅三處Ｄ．無(wú)數(shù)處

6．Ｓ為上下振動(dòng)，頻率為100Hz的振源,所產(chǎn)生的橫波同時(shí)向左邊的A點(diǎn)和右邊的B點(diǎn)傳播,波速為80m/s，已知ＳＡ＝17.3ｍ，ＳＢ＝16.1m，當(dāng)Ｓ通過(guò)平衡位置向上振動(dòng)，Ａ、Ｂ兩質(zhì)點(diǎn)()

Ａ．Ａ在波峰，Ｂ在波谷

Ｂ．Ａ在波谷，Ｂ在波峰

Ｃ．Ａ點(diǎn)振動(dòng)方向向下，Ｂ點(diǎn)振動(dòng)方向向上

Ｄ．Ａ點(diǎn)振動(dòng)方向向上，Ｂ點(diǎn)振動(dòng)方向向下

7．一根彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)，掛一質(zhì)量為m的物體時(shí)伸長(zhǎng)為x，把彈簧和物體組成一個(gè)彈簧振子，在豎直面內(nèi)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其振幅為A．該物體作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的最大加速度為()

A．Ag／L

B．Ag／x

C．xg／A

D．Lg／A

8．如圖9－40沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波傳到A點(diǎn)時(shí)，沿x軸負(fù)向傳播的簡(jiǎn)諧橫波恰好傳到B點(diǎn)．這時(shí)A、B兩質(zhì)點(diǎn)的速度都向上．已知A、B相距3m，這兩列波波長(zhǎng)都是2m，各質(zhì)點(diǎn)振幅都是2cm，且頻率相同．繼續(xù)傳播后，這兩列波將疊加，疊加后（P點(diǎn)距A點(diǎn)0.5m，Ｑ點(diǎn)距Ａ點(diǎn)1m）()

A．質(zhì)點(diǎn)Ｐ的振幅為零

B．質(zhì)點(diǎn)Ｐ的振幅為2cm

C．質(zhì)點(diǎn)Q的振幅為零

D．質(zhì)點(diǎn)Q的振幅為2cm

9．在均勻介質(zhì)中，各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一直線上，圖9－41中標(biāo)出的各質(zhì)點(diǎn)中，相鄰兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離為a.質(zhì)點(diǎn)1為波源，它開(kāi)始振動(dòng)的方向豎直向上。經(jīng)過(guò)時(shí)間t，前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)上第一次形成如圖所示的波形。則該波的周期T、波速v分別為()

A．t/2,16a/t

B．2t/3，12a/t

C．t，8a/t

D．3t/4，6a/t

10．如圖9－42所示，質(zhì)量為ｍ的木塊放在彈簧上，彈簧在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)振幅為Ａ?xí)r，物體對(duì)彈簧壓力的最大值是物體重力的1.5倍，則物體對(duì)彈簧的最小壓力是＿＿．欲使物體在振動(dòng)過(guò)程中不離開(kāi)彈簧，其振幅不能超過(guò)＿＿＿＿．

11．如圖9－43所示，一列橫波在t時(shí)刻的圖線用實(shí)線表示又經(jīng)過(guò)Δt=0.2s時(shí)的圖線用虛線表示，已知波長(zhǎng)為2m，若波向右傳播，最大周期為＿＿＿＿＿s，若波向左傳播，最小波速是＿＿＿m/s．

12．有兩個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺同時(shí)開(kāi)始擺動(dòng)，

第一個(gè)擺動(dòng)20次時(shí)，第二個(gè)擺動(dòng)了30次，則兩

個(gè)單擺擺長(zhǎng)之比________

13．如圖9－44是懸掛于天花板上的單擺的共振圖線，設(shè)重力加速度g為已知的，則其擺長(zhǎng)l=＿＿＿＿＿．

14．在某次用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中因所給出的擺球內(nèi)部有一小氣泡而無(wú)法測(cè)定小球重心的位置,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種方法用此小球和所給出的其它器材測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟,并用所測(cè)物理量表達(dá)重力加速度.

15．如圖9－45所示是一列橫波在ｔ＝０時(shí)的波形圖象，波的傳播方向向右，已知x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0.9s時(shí)第3次出現(xiàn)波峰，那么在x=4m處的質(zhì)點(diǎn)何時(shí)出現(xiàn)第二次波谷？

16．如圖9－46，用很長(zhǎng)的細(xì)線系一小球Ａ，做為一個(gè)單擺，在懸點(diǎn)Ｏ處還有一固定的很長(zhǎng)的細(xì)繩，細(xì)繩上串有一個(gè)小球Ｂ，Ｂ球能沿細(xì)線下滑，現(xiàn)將Ａ球拉離平衡位置一個(gè)很小的角度，Ｂ靜止在Ｏ點(diǎn)，然后同時(shí)釋放，若Ａ球第一次擺到最底點(diǎn)時(shí)正好和Ｂ球相遇，則Ｂ球與繩子間摩擦力ｆ和球重力Ｇ之比為多少?（取π2=10）

17．一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸傳播，t1=0和t2=0.005s時(shí)波形分別如圖9－47實(shí)線和虛線所示．

⑴若周期大于t2－t1，則波向右傳播時(shí)，波速多大？

⑵若周期小于t2－t1，波速為6000m/s，求波傳播方向？

18．一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，在傳播方向上有P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，它們相距為0.8m，當(dāng)t=0時(shí)，P、Q兩點(diǎn)的位置恰好是正最大值，且P、Q間只有一個(gè)波谷，t=0.6s末時(shí)，P、Q兩點(diǎn)正好都處在平衡位置，且P、Q兩點(diǎn)間只有一個(gè)波峰和一個(gè)波谷，且波峰距Q點(diǎn)的距離第一次為，試求：

⑴波由P傳至Q，波的周期．

⑵波由Q傳至P，波的速度

⑶波由Q傳至P從t=0時(shí)開(kāi)始觀察，哪些時(shí)刻P、Q間（除P、Q外）只有一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移等于一個(gè)振幅．

第七章機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波

專題一1．C2．C3．B4．C5．B6．200；先變大后變小7．C8．D9．D10．A

11．；

專題二1．C2．B3．2s4．A5．D6．A7．C8．C9．

10．3cm；0.5Hz；1m；1.5s——2s；0.5s——1.5s11．Πs12．

專題三（第一課）1．C2．B3．B4．D5．A6．D7．C8．C

（第二課）1．C2．B3．2.5；04．C5．C6．A7．D8．

9．（n=0、1、2……）；（n=0、1、2……）10．10m/s；由A向B

11．(1)沿x軸正向傳播時(shí)，v=4(4n+1)n=0、1、2……；

沿x軸負(fù)向傳播時(shí)，v=4(4n+3)n=0、1、2……

（2）沿x軸正向傳播

效果驗(yàn)收1．B2．C3．B4．D5．B6．C7．B8．C9．A10．；2A

11．2；912．9:413．

14．實(shí)驗(yàn)步驟：（1）組裝單擺，測(cè)出擺長(zhǎng)l1及n次全振動(dòng)所用時(shí)間t1

（2）改變擺長(zhǎng)，測(cè)出擺長(zhǎng)l2及n次全振動(dòng)所用時(shí)間t2

表達(dá)式：15．1s16．1:517．（1）400m/s(2)沿x軸負(fù)向傳播

18．（1）0.8s(2)(3)t=nT/2(n=0、1、2……)

高三物理教案：《機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波》教學(xué)設(shè)計(jì)

俗話說(shuō)，凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。作為教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂(lè)，使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？下面是小編為大家整理的“高三物理教案：《機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波》教學(xué)設(shè)計(jì)”，僅供參考，歡迎大家閱讀。

課前練習(xí)

1．關(guān)于振幅的下列敘述中，正確的是

A．振幅是振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離

B．振幅是表示振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量，振幅越大，振動(dòng)的能量越大

C．做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程等于4倍振幅

D．振幅越大，完成一次全振動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)

2．質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是

A．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)再次經(jīng)過(guò)此位置時(shí)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為一個(gè)周期

B．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的速度再次與零時(shí)刻的速度相同時(shí)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為一個(gè)周期

C．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)加速度再次與零時(shí)刻的加速度相同時(shí)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為一個(gè)周期

D．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為振幅的4倍時(shí)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為一個(gè)周期

3．下列說(shuō)法中正確的是

A．實(shí)際的自由振動(dòng)必然是阻尼振動(dòng)

B．在外力作用下的振動(dòng)是受迫振動(dòng)

C．阻尼振動(dòng)的振幅越來(lái)越小

D．受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率與自身物理?xiàng)l件無(wú)關(guān)

知識(shí)要點(diǎn)

1．機(jī)械振動(dòng)：指物體(或物體的一部分),在某一位置(平衡位置)兩側(cè)所作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

2．回復(fù)力：使物體回到平衡位置的合力?；貜?fù)力與向心力一樣,都是根據(jù)其作用的效果命名的。

3．全振動(dòng)：振動(dòng)物體完全恢復(fù)原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所需要的最短過(guò)程叫一次全振動(dòng)，也是物體連續(xù)通過(guò)四倍振幅的振動(dòng)，物體完成一次全振動(dòng)位移、速度恢復(fù)到原值。

4．振動(dòng)的位移：指由平衡位置指向振子所在處的有向線段。

5．振幅A：物體離開(kāi)平衡位置的最大距離，等于位移的最大值。振幅是表示物體振動(dòng)的強(qiáng)弱（或振動(dòng)的能量的大?。┑奈锢砹?。

6．周期T：振動(dòng)物體完成一次全振動(dòng)所需要的時(shí)間；頻率是周期的倒數(shù)。周期和頻率都是表示振動(dòng)快慢的物理量。

7．受迫振動(dòng)：物體在周期性的驅(qū)動(dòng)力的作用下的振動(dòng)。受迫振動(dòng)的頻率跟物體的固有頻率無(wú)關(guān)，等于驅(qū)動(dòng)力的頻率。在受迫振動(dòng)中，驅(qū)動(dòng)力的頻率等于物體的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振。

8．振幅越來(lái)越小的振動(dòng)叫做阻尼振動(dòng)。振幅保持不變的振動(dòng)即等幅振動(dòng)，叫做無(wú)阻尼振動(dòng)。

問(wèn)題導(dǎo)引

通過(guò)本節(jié)的復(fù)習(xí)，你要牢固掌握有關(guān)振動(dòng)的概念，為后面復(fù)習(xí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律作好準(zhǔn)備。

例１關(guān)于單擺，下列說(shuō)法中正確的是

A．?dāng)[球運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是擺線張力和重力的合力

B．?dāng)[球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)軌跡上的同一點(diǎn)，加速度是不變的

C．?dāng)[球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的方向始終指向平衡位置

D．?dāng)[球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，加速度為零

解析 擺球受力情況如圖7-1-1所示，擺球所受重力的法向分量與擺線張力的合力提供了擺球沿圓弧運(yùn)動(dòng)的向心力，重力的切向分量即擺球作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力，所以（Ａ）答案不正確。在最大位移處，擺球速度為零，由向心力公式可知向心力為零，回復(fù)力即為擺球所受的合力，在平衡位置，回復(fù)力為零，但由向心力公式，速度不為零則向心力不為零，有向心加速度，所以（Ｄ）答案錯(cuò)誤。在其它位置上，合力為重力與擺線張力的合力，亦即回復(fù)力與向心力的合力，所以加速度并不指向平衡位置，故（Ｃ）答案也不正確。所以正確答案為B．。

例２ 如圖7-1-2，小球靜止于Ｏ點(diǎn)，將小球拉到Ｂ點(diǎn)由靜止釋放，OB間距離為s經(jīng)時(shí)間ｔ小球第二次經(jīng)過(guò)Ｏ點(diǎn)，則以下說(shuō)法正確的是

A．小球振動(dòng)的振幅為s

B．小球在ｔ時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程為3s

C．小球振動(dòng)的周期為3t

D．取向右為正方向，t時(shí)刻小球振動(dòng)的位移為-s

解析 由振幅和路程的定義可知A．B．正確。周期為完成一次全振動(dòng)的時(shí)間，應(yīng)為4t/3，故C．答案錯(cuò)誤。振動(dòng)的位移是由平衡位置指向振子所在處的有向線段，t時(shí)刻振子位于平衡位置，故位移為零所以D．答案也不正確。

例3 有甲乙兩個(gè)彈簧振子，甲的固有頻率為f，乙的固有頻率為4f，如果它們都在頻率為3f的策動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，則

A．甲的振幅較大，振動(dòng)頻率為4f B．乙的振幅較大，振動(dòng)頻率為3f

C．甲的振幅較大，振動(dòng)頻率為3f D．乙的振幅較大，振動(dòng)頻率為4f

解析 受迫振動(dòng)的頻率跟物體的固有頻率無(wú)關(guān)，等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，所以甲乙兩個(gè)彈簧振子的振動(dòng)頻率均為3f。受迫振動(dòng)的振幅與固有頻率和驅(qū)動(dòng)力的頻率的關(guān)系有關(guān)，驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率越接近，受迫振動(dòng)的振幅越大。驅(qū)動(dòng)力頻率與乙的固有頻率較接近，所以乙的振幅較大。故答案為B。

探究學(xué)習(xí)

1．有一彈簧振子經(jīng)過(guò)a、b兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)量相同，從a到b經(jīng)歷0.2秒，從b再回到a的最短時(shí)間為0.3秒，則這振子的周期為

A．1s B．0.8s C．0.6s D．0.4s

2．把一彈簧振子的彈簧拉長(zhǎng)一些，然后由靜止釋放，經(jīng)0.5s振子經(jīng)過(guò)平衡位置，此彈簧振子的周期可能是

A．1s B．2s C．0.6s D．0.4s

3．一向右運(yùn)動(dòng)的車廂頂上懸掛兩單擺M與N，他們只能在圖7-1-3示平面內(nèi)擺動(dòng)，某一瞬時(shí)出現(xiàn)圖示情景，由此可知車廂的運(yùn)動(dòng)及兩單擺相對(duì)車廂運(yùn)動(dòng)的可能情況是

A．車廂作勻速直線運(yùn)動(dòng)，M在擺動(dòng)，N靜止

B．車廂作勻速直線運(yùn)動(dòng)，M在擺動(dòng)，N也在擺動(dòng)

C．車廂作勻速直線運(yùn)動(dòng)，M靜止，N在擺動(dòng)

D．車廂作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，M靜止，N也靜止

4．把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來(lái)，篩子上裝一個(gè)電動(dòng)偏心擺，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這就做成一個(gè)共振篩，篩子做自由振動(dòng)時(shí)，完成10次全振動(dòng)用15s。在某電壓下，電動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)速為36r/min（轉(zhuǎn)/分）。已知增大電壓，可以使偏心輪轉(zhuǎn)速提高，增加篩子質(zhì)量，可以增大篩子的固有周期。那么，要使篩子的振幅增大，應(yīng)適當(dāng)

A．提高輸入電壓 B．降低輸入電壓

C．增加篩子質(zhì)量 D．減少篩子質(zhì)量

5．如圖7-1-4所示表示兩個(gè)單擺，m、M懸掛在一根鋼絲上，開(kāi)始它們都靜止，今使m偏離平衡位置一個(gè)小角度，釋放后做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的方向在垂直于紙面的豎直平面內(nèi)。對(duì)此后M的運(yùn)動(dòng)情況，下述說(shuō)法中正確的是

A．M仍靜止

B．M能發(fā)生共振

C．M將做受迫振動(dòng)，周期為

D．M將做受迫振動(dòng)，周期為

6．如圖7-1-5所示，在張緊的繩上掛了a、b、c、d四個(gè)單擺，四個(gè)單擺的擺長(zhǎng)關(guān)系為lc>lb=ld>la，先讓d擺擺動(dòng)起來(lái)（擺角不超過(guò)5°），則下列說(shuō)法正確的是

A．b擺發(fā)生振動(dòng)，其余擺均不動(dòng)

B．所有擺均以相同頻率振動(dòng)

C．所有擺均以相同擺角振動(dòng)

D．以上說(shuō)法均不正確

答案

課前練習(xí) 1．ABC 2．D 3．ACD

探究學(xué)習(xí) 1．C 2．BD 3．AB 4．AC 5．D 6．B

專題二 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及振動(dòng)圖象

課前練習(xí)

1．做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，當(dāng)物體的位移為負(fù)值時(shí)，下面說(shuō)法中正確的是

A．速度一定為正值，加速度一定為負(fù)值

B．速度一定為負(fù)值，加速度一定為正值

C．速度不一定為正值，加速度一定為負(fù)值

D．速度不一定為負(fù)值，加速度一定為正值

2．如圖7-2-1所示的是一個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖象，振幅為_(kāi)____________，頻率為_(kāi)____________，周期為_(kāi)____________，在_____________時(shí)速度第一次達(dá)到正的最大值，在_____________時(shí)加速度第一次達(dá)到正的最大值．

3．圖7-2-2為在地球上同一地點(diǎn)的兩個(gè)單擺的振動(dòng)圖象，則它們的振幅之比為A1∶A2=__________，周期之比T1∶T2=_____________，兩單擺的擺長(zhǎng)之比L1∶L2=_____________．

4.一單擺的擺長(zhǎng)為40㎝，擺球在t=0時(shí)刻正從平衡位置向右運(yùn)動(dòng)，若g取10m/s2，則在1s時(shí)擺球的運(yùn)動(dòng)情況是

A．正向左做減速運(yùn)動(dòng)，加速度正在增大

B．正向左做加速運(yùn)動(dòng)，加速度正在減小

C．正向右做減速運(yùn)動(dòng)，加速度正在增大

D．正向右做加速運(yùn)動(dòng)，加速度正在減小

5.一只鐘從甲地拿到乙地，它的鐘擺擺動(dòng)加快了，則下列對(duì)此現(xiàn)象的分析及調(diào)準(zhǔn)方法的敘述中正確的是

A．g甲>g乙，將擺長(zhǎng)適當(dāng)增長(zhǎng) B．g甲>g乙，將擺長(zhǎng)適當(dāng)縮短

C．g甲6.質(zhì)點(diǎn)以O(shè)為平衡位置做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，它離開(kāi)平衡位置向最大位移處運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，經(jīng)0.15s第一次通過(guò)A點(diǎn)，再經(jīng)0.1s第二次通過(guò)A點(diǎn)，再經(jīng) s第三次通過(guò)A點(diǎn)，此質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期等于 s，頻率等于 Hz。

知識(shí)要點(diǎn)

1．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義：物體在跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的力的作用下的振動(dòng)。即回復(fù)力與位移關(guān)系為：。

2．單擺：

（1）單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件：擺角小于。

（2）周期公式：

3．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像：

（1）意義：表示振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。

注意：振動(dòng)圖象不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

（2）特點(diǎn)：圖線為正弦（或余弦）曲線。只有簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像才是正弦（或余弦）曲線。

（3）應(yīng)用：

1）可以直觀地讀取振幅A、周期T以及各時(shí)刻的位移x。

2）判定回復(fù)力、加速度方向。

3）判定某段時(shí)間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。

問(wèn)題導(dǎo)引

做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體的回復(fù)力、位移、速度隨時(shí)間如何變化？彈簧振子和單擺的周期分別與什么有關(guān)？簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像能提供什么運(yùn)動(dòng)信息？通過(guò)本節(jié)的復(fù)習(xí),你應(yīng)熟練掌握掌握這些問(wèn)題，還要注意本節(jié)內(nèi)容與其它章節(jié)的內(nèi)容的結(jié)合。

例1 圖7-2-3中兩單擺擺長(zhǎng)相同，平衡時(shí)兩擺球剛好接觸，現(xiàn)將擺球A在兩擺線所在平面向左拉開(kāi)一小角度釋放，碰撞后兩擺球分開(kāi)各自做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，以mA，mB分別表示擺球A、B的質(zhì)量，則

A．如果mA>mB，下一次碰撞將發(fā)生平衡位置右側(cè)

B．如果mAC．無(wú)論兩擺球質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置右側(cè)

D．無(wú)論兩擺球質(zhì)量之比是多少，下一次碰撞都不可能在平衡位置左側(cè)

解析 單擺在擺角小于的情況下的振動(dòng)可以看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。由周期公式，兩個(gè)單擺的擺長(zhǎng)相同，兩球相碰后各自做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期相同，必然同時(shí)回到平衡位置，所以下次碰撞一定發(fā)生在平衡位置，故答案為CD。

例2 如圖7-2-4所示為同一實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象，從圖中可以判斷

A．二擺長(zhǎng)一定相等

B．在平衡位置時(shí)擺球甲的速度一定比乙大

C．?dāng)[球甲的最大動(dòng)能一定比乙的最大動(dòng)能大

D．在平衡位置時(shí)，兩擺線所受的拉力一定相等

（E）甲擺擺球的運(yùn)動(dòng)軌跡為正弦曲線，乙擺擺球的運(yùn)動(dòng)軌跡為余弦曲線

解析 由公式

，T甲=T乙

知A正確。因在平衡位置時(shí)，甲圖線斜率大，故速度大，知B正確。因不知甲乙兩球質(zhì)量，因此不能確定最大動(dòng)能誰(shuí)大。在平衡位置時(shí)有

，

因不知小球的質(zhì)量m，所以無(wú)法確定兩擺線所受拉力關(guān)系。單擺的運(yùn)動(dòng)圖像不是軌跡。

例3如圖7-2-5所示，質(zhì)量為m1的物塊上端用細(xì)線懸掛，下端連接一勁度系數(shù)為k的彈簧，彈簧下端連接一質(zhì)量為m2物塊，系統(tǒng)保持靜止，現(xiàn)用力向下拉m2一段位移，然后由靜止釋放，使m2在豎直方向作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在振動(dòng)過(guò)程中為使m1始終保持靜止，則向下拉m2的位移不能超過(guò)______________，在m2振動(dòng)過(guò)程中細(xì)線受到的最大拉力為_(kāi)____________。振動(dòng)中系統(tǒng)的機(jī)械能 （填“守恒”或“不守恒”）。

解析：設(shè)把m2再向下拉x時(shí)，再釋放時(shí)有

探究學(xué)習(xí)

1.如圖7-2-6,一彈簧振子在A、B間做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，O為平衡位置，以某一時(shí)間作計(jì)時(shí)起點(diǎn)（t=0）經(jīng)周期，振子具有正方向的最大加速度，圖7-2-7中幾個(gè)振動(dòng)圖線，哪一個(gè)正確反映了振子的振動(dòng)情況，（以向右為正方向）

2.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，其質(zhì)量為m，最大速率為v，則下列說(shuō)法中正確的是

A．從某時(shí)刻算起，在半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，彈力做的功一定為零

B．從某時(shí)刻算起，在半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，彈力做的功可能是零到之間的某一個(gè)值

C．從某時(shí)刻算起，在半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，彈力的沖量一定為零

D．從某時(shí)刻算起，在半個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)，彈力的沖量可能是零到2mv之間的某一個(gè)值

3.如圖7-2-8在豎直立在水平面的輕彈簧上面固定一塊質(zhì)量不計(jì)的薄板，將薄板上放一重物，并用手將重物往下壓，然后突然將手撤去，重物即被彈射出去，則在彈射過(guò)程中，（即重物與彈簧脫離之前），重物的運(yùn)動(dòng)情況是

A．一直加速 B．先減速、后加速

C．先加速、后減速 D．勻加速

4.如圖7-2-9所示，一輕彈簧的左端固定在豎直墻上，右端與質(zhì)量為M的滑塊相連，組成彈簧振子，在光滑的水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到右側(cè)最大位移處時(shí)，在滑塊上輕輕放上一木塊組成新振子，繼續(xù)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，新振子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程與原振子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程相比

A．新振子的最大速度比原振子的最大速度小

B．新振子的最大動(dòng)能比原振子的最大動(dòng)能小

C．新振子的振動(dòng)周期比原振子的振動(dòng)周期大

D．新振子的振幅比原振子的振幅小

5.在一個(gè)秒擺A的旁邊，掛一個(gè)擺長(zhǎng)為秒擺擺長(zhǎng)1/4的B擺，如圖7-2-10所示，兩擺球是完全相同的彈性小球，互相接觸，且位于同一水平線上。今把B球拉開(kāi)一個(gè)不大的角度后自由釋放。則它在4s內(nèi)與A球發(fā)生碰撞的次數(shù)是

A．2次 B．3次

C．4次 D．5次

6.使懸線下端的單擺小球P偏離平衡位置（偏角θ

A．P球 B．Q球 C．質(zhì)量大的球 D．質(zhì)量小的球

7.卡車在水平道路上行駛，貨物隨車廂底板上下振動(dòng)而不脫離底板，設(shè)貨物豎直方向上的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)，以向上位移為正，其振動(dòng)圖線如圖7-2-11所示。在圖線上取a、b、c三點(diǎn)，那么貨物對(duì)車廂底板的壓力大小，大于貨物所受重力的是

A．a(chǎn)點(diǎn) B．b點(diǎn)

C．c點(diǎn) D．可能是a點(diǎn)也可能是c點(diǎn)

8.甲乙二位同學(xué)分別使用圖7-2-12中左圖所示的同一套裝置觀察單擺作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)圖象，已知二人實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的單擺的擺長(zhǎng)相同，落在木板上的細(xì)砂分別形成的曲線如圖中右圖所示，下面關(guān)于兩圖線不同的原因的說(shuō)法中正確的是

A．甲圖表示砂擺擺動(dòng)的幅度較大，乙圖擺動(dòng)的幅度較小

B．甲圖表示砂擺擺動(dòng)的周期較大，乙圖擺動(dòng)的周期較小

C．甲圖表示砂擺按正弦規(guī)律變化，是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，乙圖不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

D．二人拉木板的速度不同，甲圖中木板速度較大。

9.如圖7-2-13所示，在豎直光滑管中有一根勁度系數(shù)為k=800N/m，長(zhǎng)30cm的輕彈簧，把質(zhì)量為4kg的物塊P與彈簧接觸并立即放手，則物塊P將在套管中做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，g=10m/s2，物塊振動(dòng)的最大加速度為_(kāi)________（大小），振動(dòng)系統(tǒng)的最大彈性勢(shì)能是____________。（選平衡位置為重力勢(shì)能零點(diǎn)）

10.一單擺在地面上的周期為2s，若將它升高到離地面的高度等于地球的半徑處，單擺的振動(dòng)周期是______s。

11.甲、乙兩單擺，在相同時(shí)間內(nèi)甲擺振動(dòng)5次乙擺振動(dòng)4次，這兩擺擺長(zhǎng)之比L甲∶L乙＝__________；如果將甲乙兩擺都移到月球上，月球上的重力加速度為地球上的0.16倍，則甲擺振動(dòng)5次時(shí)乙擺能振動(dòng)_______次。

12.如圖7-2-14勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在墻壁上，另一端系在質(zhì)量為M的物體A上，在物體A疊放著一質(zhì)量為m的物體B，在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為A，且在整個(gè)過(guò)程中物體B、A之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)（A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ）．求

（1）當(dāng)系統(tǒng)到達(dá)右方最大位移處時(shí)，物體B所受摩擦力的大小及方向．

（2）當(dāng)彈簧的最大伸長(zhǎng)量（或壓縮量）達(dá)到多大時(shí)，物體B與A脫離?

（3）定性說(shuō)明脫離后物體A的周期將怎樣變化？

13.質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上。平衡時(shí)，彈簧的壓縮量為x0，如圖7-2-15所示，一物塊從鋼板正上方距離為3x0的A處自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)，但不粘連。它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)。已知物塊質(zhì)量也為m時(shí)，它們恰能回到O點(diǎn)。若物塊質(zhì)量為2m，仍從A處自由落下，則物塊與鋼板回到O點(diǎn)時(shí)，還具有向上的速度，求物塊向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)的最高點(diǎn)與O點(diǎn)的距離。（1996年全國(guó)高考題）

答案

課前練習(xí)

1. D 2. 2cm；2.5Hz；0.4s；0.3s；0.2s 3．2:1，2:3，4:9 4.D 5．C 6． 0.7；0.8；1.25

探究學(xué)習(xí)

1.D 2.AD 3.C 4．AC 5．D 6．B 7．C 8.AD 9．10m/s2；4J 10．4 11．16:25 ，4 12．（1）水平向左，f=mkA/（M+m）（2）x=u（M+m）g/k（3）變小 13．。

高考物理基礎(chǔ)知識(shí)要點(diǎn)復(fù)習(xí)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開(kāi)展，教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案，做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生能夠聽(tīng)懂教師所講的內(nèi)容，幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。優(yōu)秀有創(chuàng)意的教案要怎樣寫呢？小編特地為大家精心收集和整理了“高考物理基礎(chǔ)知識(shí)要點(diǎn)復(fù)習(xí)機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波”，供大家參考，希望能幫助到有需要的朋友。

20xx屆高三一輪復(fù)習(xí)全案：第1章機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波（選修3-4）
【考綱知識(shí)梳理】
一、機(jī)械振動(dòng)
1、機(jī)械振動(dòng)：物體（或物體的一部分）在某一中心位置兩側(cè)做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)．
（1）振動(dòng)的特點(diǎn):①存在某一中心位置;
②往復(fù)運(yùn)動(dòng),這是判斷物體運(yùn)動(dòng)是否是機(jī)械振動(dòng)的條件.
（2）產(chǎn)生振動(dòng)的條件:①振動(dòng)物體受到回復(fù)力作用;
②阻尼足夠小;
2、回復(fù)力：振動(dòng)物體所受到的總是指向平衡位置的合外力．
（1）回復(fù)力時(shí)刻指向平衡位置;
（2）回復(fù)力是按效果命名的,可由任意性質(zhì)的力提供．可以是幾個(gè)力的合力也可以是一個(gè)力的分力;
（3）合外力：指振動(dòng)方向上的合外力，而不一定是物體受到的合外力．
（4）在平衡位置處：回復(fù)力為零，而物體所受合外力不一定為零．如單擺運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球在最低點(diǎn)處，回復(fù)力為零，而物體所受的合外力不為零．
3、平衡位置：是振動(dòng)物體受回復(fù)力等于零的位置；也是振動(dòng)停止后，振動(dòng)物體所在位置；平衡位置通常在振動(dòng)軌跡的中點(diǎn)?！捌胶馕恢谩辈坏扔凇捌胶鉅顟B(tài)”。平衡位置是指回復(fù)力為零的位置，物體在該位置所受的合外力不一定為零。(如單擺擺到最低點(diǎn)時(shí)，沿振動(dòng)方向的合力為零，但在指向懸點(diǎn)方向上的合力卻不等于零，所以并不處于平衡狀態(tài))
二．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
1、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng)。
式中x指振動(dòng)物體相對(duì)于平衡位置的位移，起點(diǎn)在平衡位置，終點(diǎn)隨物體的所在位置而變化、方向始終由平衡位置指向物體所在位置，如圖所示彈簧振子位移的示意圖。
2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：
（1）彈簧振子：一個(gè)可作為質(zhì)點(diǎn)的小球與一根彈性很好且不計(jì)質(zhì)量的彈簧相連組成一個(gè)彈簧振子。一般來(lái)講，彈簧振子的回復(fù)力是彈力(水平的彈簧振子)或彈力和重力的合力(豎直的彈簧振子)提供的。彈簧振子與質(zhì)點(diǎn)一樣，是一個(gè)理想的物理模型。
（2）彈簧振子振動(dòng)周期：T=2，只由振子質(zhì)量和彈簧的勁度決定，與振幅無(wú)關(guān)，也與彈簧振動(dòng)情況無(wú)關(guān)。(如水平方向振動(dòng)或豎直方向振動(dòng)或在光滑的斜面上振動(dòng)或在地球上或在月球上或在繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的人造衛(wèi)星上)
（3）可以證明，豎直放置的彈簧振子的振動(dòng)也是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期公式也是。這個(gè)結(jié)論可以直接使用。
（4）振動(dòng)過(guò)程中各物理量的變化情況
四個(gè)階段中，振子的位移，回復(fù)力、速度和加速度的變化如下表：
振動(dòng)體位置位移X回復(fù)力F加速度a速度v勢(shì)能動(dòng)能
方向大小方向大小方向大小方向大小
平衡位置O000最大最小最大
最大位移處A指向A最大指向O最大指向O0→最大0最大最小
平衡位置O→最大位移處A指向A0→最大指向O0→最大指向O最大O→A最大→0最小→最大最大→最小
最大位移處A→平衡位置O指向A最大→0指向O最大→0指向O最大→0A→O0→最大最大→最小最小→最大
①在平衡位置：速度最大、動(dòng)能最大、動(dòng)量最大；位移最小、回復(fù)力最小、加速度最小。
②在離開(kāi)平衡位置最遠(yuǎn)時(shí)：速度最小、動(dòng)能最小、動(dòng)量最??；位移最大、回復(fù)力最大、加速度最大
（5）周期性：
①每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期，描述振動(dòng)的物理量大小和方向都恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)都以相同的方向通過(guò)原位置。
②振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)的路程為4A，半個(gè)周期通過(guò)的路程為2A，但四分之一周期通過(guò)的路程也能大于A也可能等于A也可能小于A，這要看從何位置開(kāi)始計(jì)時(shí)。
四、機(jī)械波
1、定義：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播就形成機(jī)械波．
2、產(chǎn)生條件:(1)有作機(jī)械振動(dòng)的物體作為波源．(2)有能傳播機(jī)械振動(dòng)的介質(zhì)．
3、分類:①橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直．凸起部分叫波峰，凹下部分叫波谷
②縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一直線上.質(zhì)點(diǎn)分布密的叫密部,疏的部分叫疏部,液體和氣體不能傳播橫波。
4.機(jī)械波的傳播過(guò)程
(1)機(jī)械波傳播的是振動(dòng)形式和能量.質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近做振動(dòng),并不隨波遷移.
后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是落后于帶動(dòng)它的前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。
(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同．
(3)由波源向遠(yuǎn)處的各質(zhì)點(diǎn)都依次重復(fù)波源的振動(dòng)．
五、描述機(jī)械波的物理量
1．波長(zhǎng)λ：兩個(gè)相鄰的在振動(dòng)過(guò)程中相對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng)．在橫波中,兩個(gè)相鄰的波峰或相鄰的波谷之間的距離．在縱波中兩相鄰的的密部(或疏部)中央間的距離，振動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi)在介質(zhì)中傳播的距離等于波長(zhǎng)
2．周期與頻率．波的頻率由振源決定，在任何介質(zhì)中傳播波的頻率不變。波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，唯一不變的是頻率(或周期)，波速與波長(zhǎng)都發(fā)生變化．
3．波速：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)波向外傳播的距離。v=s/t=λ/T=λf，波速的大小由介質(zhì)決定。
六、波的圖象
1、坐標(biāo)軸：規(guī)定用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱坐標(biāo)y表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移，連結(jié)各質(zhì)點(diǎn)位移量末端得到的曲線叫做該時(shí)刻波的圖象
2、圖象特點(diǎn)：是一條正弦（余弦）曲線；
3、物理意義：顯示某一瞬間波傳播方向上介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移情況，類似人們給大型團(tuán)體操隊(duì)伍拍的一張照片。
注意：波的圖象和振動(dòng)圖象是根本不同的，波的圖象描述的是介質(zhì)中“各質(zhì)點(diǎn)”在“某一時(shí)刻”離開(kāi)平衡位置的位移；而振動(dòng)圖象描述的是“一個(gè)質(zhì)點(diǎn)”在“各個(gè)時(shí)刻”離開(kāi)平衡位置的位移。
4、波的圖象的特點(diǎn)
波圖象的重復(fù)性：相隔時(shí)間為周期的整數(shù)倍的兩個(gè)時(shí)刻的波的圖象是相同的；
波傳播方向雙向性：不指定波的傳播方向時(shí)，圖象中波可能向x軸正向或x軸負(fù)向傳播；
5、橫波圖象的應(yīng)用：
（1）可知波動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)的振幅和波長(zhǎng)
（2）若已知波的傳播方向，可知介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，反之亦然。
（3）相鄰的波峰波谷點(diǎn)間的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相同
（4）相鄰平衡位置間以波峰（或波谷）對(duì)稱的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向相反．
（5）若知波速v，可求此時(shí)刻以后的波形圖，方法是把波形圖平移Δx=vΔt的距離。
6、波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向關(guān)系確定方法。
（1）質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法（特殊點(diǎn)法）：
由波的形成傳播原理可知，后振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)總是重復(fù)先振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，若已知波的傳播方向而判斷質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向時(shí)，可在波源一側(cè)找與該點(diǎn)距離較近（小于）的前一質(zhì)點(diǎn)，如果前一質(zhì)點(diǎn)在該質(zhì)點(diǎn)下方，則該質(zhì)點(diǎn)將向下運(yùn)動(dòng)（力求重復(fù)前面質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)），否則該質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)。例如向右傳的某列波，某時(shí)刻波的圖象如圖所示，試判斷質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)方向，可在波源一側(cè)找出離M較近的前一質(zhì)點(diǎn)M′，M′在M下方，則該時(shí)刻M向下運(yùn)動(dòng)。
（2）微平移法：
所謂微移波形，即將波形沿波的傳播方向平衡微小的一段距離得到經(jīng)過(guò)微小一段時(shí)間后的波形圖，據(jù)質(zhì)點(diǎn)在新波形圖中的對(duì)應(yīng)位置，便可判斷該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。如圖所示，原波形圖（實(shí)線）沿傳播方向經(jīng)微移后得到微小一段時(shí)間的波形圖（虛線），M點(diǎn)的對(duì)應(yīng)位置在M′處，便知原時(shí)刻M向下運(yùn)動(dòng)。
（3）上下坡法
沿波的傳播方向看去，“上坡”處的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)。下坡處的質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)。如圖所示，簡(jiǎn)稱“上坡下，下坡上”
（4）同側(cè)法
七、波的現(xiàn)象
1.波的反射:波遇到障礙物會(huì)返回來(lái)繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．
(1)波面：沿波傳播方向的波峰（或波谷）在同一時(shí)刻構(gòu)成的面．
(2)波線：跟波面垂直的線，表示波的傳播方向．
(3)入射波與反射波的方向關(guān)系．
①入射角：入射波的波線與平面法線的夾角．
②反射角：反射波的波線與平面法線的夾角．
③在波的反射中，反射角等于入射角；反射波的波長(zhǎng)、頻率和波速都跟入射波的相同．
(4)特例：夏日轟鳴不絕的雷聲；在空房子里說(shuō)話會(huì)聽(tīng)到聲音更響．
(5)人耳能區(qū)分相差0.1s以上的兩個(gè)聲音．
2.波的折射:波從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象．
(1)波的折射中，波的頻率不變，波速和波長(zhǎng)都發(fā)生了改變．
(2)折射角：折射波的波線與界面法線的夾角．
(3)入射角i與折射角r的關(guān)系(V1和v2是波在介質(zhì)I和介質(zhì)Ⅱ中的波速．i為I介質(zhì)中的入射角,r為Ⅱ介質(zhì)中的折射角)．
3.波的衍射:波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．
衍射是波的特性，一切波都能發(fā)生衍射．產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或與波長(zhǎng)相差不多。
例如：聲波的波長(zhǎng)一般比墻坡大，“隔墻有耳”就是聲波衍射的例證．
說(shuō)明：衍射是波特有的現(xiàn)象．
4.波的疊加與波的干涉
(1)波的疊加原理：在兩列波相遇的區(qū)域里，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將參與兩列波引起的振動(dòng)，其位移是兩列波分別引起位移的矢量和．相遇后仍保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．波在相遇區(qū)域里，互不干擾，有獨(dú)立性．
(2)波的干涉:
①條件：頻率相同的兩列同性質(zhì)的波相遇．
②現(xiàn)象：某些地方的振動(dòng)加強(qiáng)，某些地方的振動(dòng)減弱，并且加強(qiáng)和減弱的區(qū)域間隔出現(xiàn)，加強(qiáng)的地方始終加強(qiáng)，減弱的地方始終減弱，形成的圖樣是穩(wěn)定的干涉圖樣．
說(shuō)明：
①加強(qiáng)、減弱點(diǎn)的位移與振幅．
加強(qiáng)處和減弱處都是兩列波引起的位移的矢量和，質(zhì)點(diǎn)的位移都隨時(shí)間變化，各質(zhì)點(diǎn)仍圍燒平衡位置振動(dòng)，與振源振動(dòng)周期相同．
加強(qiáng)處振幅大，等于兩列波的振幅之和，即A=A1+A2,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)能量大，并且始終最大．
減弱處振幅小，等于兩列波的振福之差，即A=∣A1－A2∣,質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)能量小，并且始終最小，若A1=A2，則減弱處不振動(dòng)．
加強(qiáng)點(diǎn)的位移變化范圍：一∣A1+A2∣～∣A1+A2∣減弱點(diǎn)位移變化范圍：一∣A1－A2∣～∣A1－A2∣
②干涉是波特有的現(xiàn)象．
③加強(qiáng)和減弱點(diǎn)的判斷．
波峰與波峰（波谷與波谷）相遇處一定是加強(qiáng)的，并且用一條直線將以上加強(qiáng)點(diǎn)連接起來(lái)，這條直線上的點(diǎn)都是加強(qiáng)的；而波峰與波谷相遇處一定是減弱的，把以上減弱點(diǎn)用直線連接起來(lái)，直線上的點(diǎn)都是減弱的．加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)振幅之間．
當(dāng)兩相干波源振動(dòng)步調(diào)相同時(shí)，到兩波源的路程差Δs是波長(zhǎng)整數(shù)倍處是加強(qiáng)區(qū)．而路程差是半波長(zhǎng)奇數(shù)倍處是減弱區(qū)．
任何波相遇都能疊加，但兩列頻率不同的同性質(zhì)波相遇不能產(chǎn)生干涉．
5.駐波:兩列沿相反方向傳播的振幅相同、頻率相同的波疊加時(shí)，形成駐波．
(1)波節(jié)：始終靜止不動(dòng)的點(diǎn)．(2)波腹：波節(jié)與波節(jié)之間振幅最大的點(diǎn)．(3)駐波—特殊的干涉現(xiàn)象:波源特殊;波形特殊
說(shuō)明：駐波與行波的區(qū)別．
①物理意義不同：駐波是兩列波的特珠干涉現(xiàn)象，行波是一列波在介質(zhì)中的傳播．
②質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況不同：在行波中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)作振格相同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在駐波中各個(gè)質(zhì)．點(diǎn)作振幅不同的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；處于波腹位置的質(zhì)點(diǎn)振幅最大；處于波節(jié)位置的質(zhì)點(diǎn)振幅等于零；其他一些質(zhì)點(diǎn)的振幅也不相同，但都比波腹處質(zhì)點(diǎn)的振幅?。?br> ③波形不同：行波波形經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，波形向前“平移”，而駐波波形并不隨時(shí)間發(fā)生平移，只是各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移發(fā)生變化而已．
6．多普勒效應(yīng)
(1)由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象．實(shí)質(zhì)是：波源的頻率沒(méi)有變化，而是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化．
(2)多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生原因
觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)．當(dāng)波以速度v通過(guò)接收者時(shí)，時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的完全波的個(gè)數(shù)為N=vt/λ，因而單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)接收者的完全波的個(gè)數(shù)，即接收頻率fv/λ．
若波源不動(dòng)，觀察者朝向波源以速度V2運(yùn)動(dòng)，由于相對(duì)速度增大而使得單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)觀察者的完全波的個(gè)數(shù)增多，即，可見(jiàn)接收頻率增大了.同理可知，當(dāng)觀察者背離波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收頻率將減?。?br> 若觀察者不動(dòng)，波源朝向觀察者以速度v1運(yùn)動(dòng),由于波長(zhǎng)變短為λ/=λ－v1T,而使得單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)觀察者的完全波的個(gè)數(shù)增多，即，可見(jiàn)接收頻率亦增大，同理可知,當(dāng)波源背離觀察者運(yùn)動(dòng)時(shí),接收頻率將減小．
注：發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，波源的真實(shí)率不發(fā)生任何變化，只是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化．
(3)相對(duì)運(yùn)動(dòng)與頻率的關(guān)系
①波源與觀察者相對(duì)靜止：觀察者接收到的頻率等于波源的頻率．
②波源與觀察者相互接近：觀察者接收到的頻率增大．
③波源與觀察者相互遠(yuǎn)離：觀察者接收到的頻率減?。?br> 【要點(diǎn)名師精解】
類型一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述和圖象的應(yīng)用
【例1】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖線可用下述方法畫出：如圖(1)所示，在彈簧振子的小球上安裝一枝繪圖筆P，讓一條紙帶在與小球振動(dòng)方向垂直的方向上勻速運(yùn)動(dòng)，筆P在紙帶上畫出的就是小球的振動(dòng)圖象．取振子水平向右的方向?yàn)檎褡与x開(kāi)平衡位置的位移正方向，紙帶運(yùn)動(dòng)的距離代表時(shí)間，得到的振動(dòng)圖線如圖（2）所示．
(1)為什么必須勻速拖動(dòng)紙帶？
(2)剛開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，振子處在什么位置？t＝17s時(shí)振子相對(duì)平衡位置的位移是多少？
(3)若紙帶運(yùn)動(dòng)的速度為2cm/s，振動(dòng)圖線上1、3兩點(diǎn)間的距離是多少？
(4)振子在______s末負(fù)方向速度最大；在______s末正方向加速度最大；2.5s時(shí)振子正在向______方向運(yùn)動(dòng)．
(5)寫出振子的振動(dòng)方程．
解析：(1)紙帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由x＝vt知，位移與時(shí)間成正比，因此在勻速條件下，可以用紙帶通過(guò)的位移表示時(shí)間．
(2)由圖(2)可知t＝0時(shí)，振子在平衡位置左側(cè)最大位移處；周期T＝4s，t＝17s時(shí)位移為零．
(3)由x＝vt，所以1、3間距x＝2cm/s×2s＝4cm.
(4)3s末負(fù)方向速度最大；加速度方向總是指向平衡位置，所以t＝0或t＝4s時(shí)正方向加速度最大；t＝2.5s時(shí)，向－x方向運(yùn)動(dòng)．
(5)x＝10sinπ2t－π2cm
答案：(1)在勻速條件下，可以用紙帶通過(guò)的位移表示時(shí)間
(2)左側(cè)最大位移零(3)4cm(4)30或4－x(5)x＝10sinπ2t－π2cm
類型二
【例2】在均勻媒質(zhì)中，各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置在同一直線上，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為a.振動(dòng)從質(zhì)點(diǎn)1向右傳播，其初速度方向豎直向下，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成的波形圖像如圖所示，則波動(dòng)的周期是_____，波速為_(kāi)____.
解析：顯然,振動(dòng)傳播到質(zhì)點(diǎn)13時(shí),用時(shí)間周期,這時(shí)該質(zhì)點(diǎn)將首先向下振動(dòng),再經(jīng)過(guò)周期方可使前13個(gè)質(zhì)點(diǎn)第一次形成如圖所示的波形圖像，即共用+=2個(gè)周期的時(shí)間.故有,又由于=12a,則得.
【感悟高考真題】
1．（20xx重慶14）一列簡(jiǎn)諧波在兩時(shí)刻的波形如題14圖中實(shí)踐和虛線所示，由圖可確定這列波的
A．周期
B．波速
C．波長(zhǎng)
D．頻率
【答案】C
【解析】只能確定波長(zhǎng)，正確答案C。題中未給出實(shí)線波形和虛線波形的時(shí)刻，不知道時(shí)間差或波的傳播方向，因此無(wú)法確定波速、周期和頻率。
2．（20xx全國(guó)卷Ⅰ21）一簡(jiǎn)諧振子沿x軸振動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)。時(shí)刻振子的位移；時(shí)刻；時(shí)刻。該振子的振幅和周期可能為
A．0.1m，B．0.1m,8sC．0.2m，D．0.2m，8s
【答案】A
【解析】在t=s和t=4s兩時(shí)刻振子的位移相同，第一種情況是此時(shí)間差是周期的整數(shù)倍，當(dāng)n=1時(shí)s。在s的半個(gè)周期內(nèi)振子的位移由負(fù)的最大變?yōu)檎淖畲?，所以振幅?.1m。A正確。
第二種情況是此時(shí)間差不是周期的整數(shù)倍則，當(dāng)n=0時(shí)s，且由于是的二倍說(shuō)明振幅是該位移的二倍為0.2m。如圖答案D。
【命題意圖與考點(diǎn)定位】振動(dòng)的周期性引起的位移周期性變化。
3.（20xx天津4）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，傳到M點(diǎn)時(shí)波形如圖所示，再經(jīng)0.6s，N點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，則該波的振幅A和頻率f為
A．A=1mf=5HZ
B．A=0.5mf=5HZ
C．A=1mf=2.5HZ
D．A=0.5mf=2.5HZ
答案：D
4.（20xx全國(guó)卷Ⅱ15）一簡(jiǎn)諧橫波以4m/s的波速沿x軸正方向傳播。已知t=0時(shí)的波形如圖所示，則
A．波的周期為1s
B．x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)向y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)
C．x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=s時(shí)速度為0
D．x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=s時(shí)速度值最大
5.（20xx福建15）一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示，t=0.02s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示。若該波的周期T大于0.02s，則該波的傳播速度可能是
A.2m/s
B.3m/s
C.4m/s
D.5m/s
答案：B
6.（20xx上海物理2）利用發(fā)波水槽得到的水面波形如a,b所示，則
（A）圖a、b均顯示了波的干涉現(xiàn)象
（B）圖a、b均顯示了波的衍射現(xiàn)象
（C）圖a顯示了波的干涉現(xiàn)象，圖b顯示了波的衍射現(xiàn)象
（D）圖a顯示了波的衍射現(xiàn)象，圖b顯示了波的干涉現(xiàn)象
【解析】D
本題考查波的干涉和衍射。難度：易。
7.（20xx上海物理3）聲波能繞過(guò)某一建筑物傳播而光波卻不能繞過(guò)該建筑物，這是因?yàn)?br> （A）聲波是縱波，光波是橫波（B）聲波振幅大，光波振幅小
（C）聲波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，光波波長(zhǎng)很短（D）聲波波速較小，光波波速很大
【解析】C
本題考查波的衍射條件：障礙物與波長(zhǎng)相差不多。難度：易。
8．（20xx北京17）一列橫波沿x軸正向傳播，a、b、c、d為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置。某時(shí)刻的波形如圖1所示，此后，若經(jīng)過(guò)周期開(kāi)始計(jì)時(shí)，則圖2描述的是
A.a處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象B.b處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象
C.c處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象D.d處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象
【答案】B
【解析】由波的圖像經(jīng)過(guò)周期a到達(dá)波谷，b到達(dá)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)，c到達(dá)波峰，d到達(dá)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，這是四質(zhì)點(diǎn)在0時(shí)刻的狀態(tài)，只有b的符合振動(dòng)圖像，答案B。
9.（20xx上海物理16）如右圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播，實(shí)線和虛線分別表示＜時(shí)的波形，能正確反映時(shí)波形的是圖
答案：D
解析：因?yàn)閠2＜T，可確定波在0.5s的時(shí)間沿x軸正方向傳播，即，所以T=2s，，波峰沿x軸正方向傳播，從處到處，選D。
本題考查波的傳播及波長(zhǎng)、周期等。
難度：中等。
10.（20xx上海物理20）如圖，一列沿軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，振幅為，波速為，在波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置相距（小于一個(gè)波長(zhǎng)），當(dāng)質(zhì)點(diǎn)在波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在軸下方與軸相距的位置，則
（A）此波的周期可能為
（B）此波的周期可能為
（C）從此時(shí)刻起經(jīng)過(guò)，點(diǎn)可能在波谷位置
（D）從此時(shí)刻起經(jīng)過(guò)，點(diǎn)可能在波峰位置
解析：如上圖，，。根據(jù)，，A正確，從此時(shí)刻起經(jīng)過(guò)0.5s，即，波沿x軸正方向傳播=1.0m，波峰到x=1.2m處，b不在波峰，C錯(cuò)誤。
如下圖，，，根據(jù)，，B錯(cuò)誤；
從此時(shí)可起經(jīng)過(guò)0.5s，即，波沿x軸正方向傳播=1.0m，波峰到x=1.0m處，x=0.4的b在波峰，D正確。
本題考查波的傳播，出現(xiàn)非和非得整數(shù)倍的情況，有新意。
難度：難。
11．（20xx安徽15）
12.（20xx新課標(biāo)33(2)）波源S1和S2振動(dòng)方向相同，頻率均為4Hz，分別置于均勻介質(zhì)中軸上的兩點(diǎn)處，，如圖所示.兩波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿軸相向傳播，波速為.己知兩波源振動(dòng)的初始相位相同.求：
13．20xx海南物理18(2)右圖為某一報(bào)告廳主席臺(tái)的平面圖，AB是講臺(tái)，、是與講臺(tái)上話筒等高的喇叭，它們之間的相互位置和尺寸如圖所示．報(bào)告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放大時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生嘯叫．為了進(jìn)免嘯叫，話筒最好擺放在講臺(tái)上適當(dāng)?shù)奈恢茫谶@些位置上兩個(gè)喇叭傳來(lái)的聲音因干涉而相消。已知空氣中聲速為340m/s，若報(bào)告人聲音的頻率為136Hz，問(wèn)講臺(tái)上這樣的位置有多少個(gè)？
【答案】4
【解析】相應(yīng)于聲頻的聲波的波長(zhǎng)是
①
式中是空氣中的聲速。在右圖中，O是AB的中點(diǎn)，P是OB上任一點(diǎn)。將表示為②
式中為實(shí)數(shù)，當(dāng)時(shí)，從兩個(gè)喇叭來(lái)的聲波因干涉而加強(qiáng)；當(dāng)時(shí)，從兩個(gè)喇叭來(lái)的聲波因干涉而相消。由此可知，O是干涉加強(qiáng)點(diǎn)；對(duì)于B點(diǎn)，
③
所以，B點(diǎn)也是干涉加強(qiáng)點(diǎn)。因而O、B之間有兩個(gè)干涉相消點(diǎn)，由對(duì)稱性可知，AB上有4個(gè)干涉相消點(diǎn)。
＃2009年的高考題＃
1.（09全國(guó)Ⅰ20）一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖如圖1所示，圖中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x=1.5m和x=4.5m。P點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖2所示。
在下列四幅圖中，Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像可能是（BC）
解析：本題考查波的傳播.該波的波長(zhǎng)為4m.,PQ兩點(diǎn)間的距離為3m..當(dāng)波沿x軸正方向傳播時(shí)當(dāng)P在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)而Q點(diǎn)此時(shí)應(yīng)處于波峰,B正確.當(dāng)沿x軸負(fù)方向傳播時(shí),P點(diǎn)處于向上振動(dòng)時(shí)Q點(diǎn)應(yīng)處于波谷,C對(duì)。
2.（09全國(guó)卷Ⅱ14）下列關(guān)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)和簡(jiǎn)諧波的說(shuō)法，正確的是（AD）
A．媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期一定和相應(yīng)的波的周期相等
B．媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度一定和相應(yīng)的波的波速相等
C．波的傳播方向一定和媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向一致
D．橫波的波峰與波谷在振動(dòng)方向上的距離一定是質(zhì)點(diǎn)振幅的兩倍
解析：本題考查機(jī)械波和機(jī)械振動(dòng).介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和相應(yīng)的波傳播周期一致A正確.而各質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間作周期性的變化,但波在介質(zhì)中是勻速向前傳播的,所以不相等,B錯(cuò).對(duì)于橫波而言傳播方向和振動(dòng)方向是垂直的,C錯(cuò).根據(jù)波的特點(diǎn)D正確。
3.（09北京15）類比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過(guò)歸類和比較，有助于掌握新知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率。在類比過(guò)程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學(xué)對(duì)機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正確的是（D）
A．機(jī)械波的頻率、波長(zhǎng)和波速三者滿足的關(guān)系，對(duì)電磁波也適用
B．機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
C．機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播
D．機(jī)械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波
解析：波長(zhǎng)、波速、頻率的關(guān)系對(duì)任何波都是成立的，對(duì)電磁波當(dāng)然成立，故A選項(xiàng)正確；干涉和衍射是波的特性，機(jī)械波、電磁波都是波，這些特性都具有，故B項(xiàng)正確；機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成的，所以機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)而電磁波是交替變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播形成的，所以電磁波傳播不需要介質(zhì)，故C項(xiàng)正確；機(jī)械波既有橫波又有縱波，但是電磁波只能是橫波，其證據(jù)就是電磁波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象，而偏振現(xiàn)象是橫波才有的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故正確答案應(yīng)為D。
4.（09北京17）一簡(jiǎn)諧機(jī)械波沿x軸正方向傳播，周期為T，波長(zhǎng)為。若在x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如右圖所示，則該波在t=T/2時(shí)刻的波形曲線為（A）
解析：從振動(dòng)圖上可以看出x=0處的質(zhì)點(diǎn)在t=T/2時(shí)刻處于平衡位置，且正在向下振動(dòng)，四個(gè)選項(xiàng)中只有A圖符合要求，故A項(xiàng)正確。
5.（09上海物理4）做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)不變，若擺球質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度減小為原來(lái)的1/2，則單擺振動(dòng)的（C）
A．頻率、振幅都不變B．頻率、振幅都改變
C．頻率不變、振幅改變D．頻率改變、振幅不變
解析：由單擺的周期公式，可知，單擺擺長(zhǎng)不變，則周期不變，頻率不變；振幅A是反映單擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量大小的物理量，由可知，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的動(dòng)能不變，因此振幅改變，所以C正確。
6.（09天津8）某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x＝Asin，則質(zhì)點(diǎn)（AD）
A.第1s末與第3s末的位移相同
B.第1s末與第3s末的速度相同
C.3s末至5s末的位移方向都相同
D.3s末至5s末的速度方向都相同
解析：由關(guān)系式可知，，將t=1s和t=3s代入關(guān)系式中求得兩時(shí)刻位移相同，A對(duì)；
畫出對(duì)應(yīng)的位移-時(shí)間圖像，由圖像可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同，B錯(cuò)；仍由圖像可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反，而速度是大小相同，方向也相同。故C錯(cuò)、D對(duì)。
7.（09重慶15）同一音叉發(fā)出的聲波同時(shí)在水和空氣中傳播，某時(shí)刻的波形曲線見(jiàn)圖，以下說(shuō)法正確的是（A）
A．聲波在水中波長(zhǎng)較大，b是水中聲波的波形曲線。
B．聲波在空氣中波長(zhǎng)較大，b是空氣中聲波的波形曲線
C．水中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率較高，a是水中聲波的波形曲線
D．空氣中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率較高，a是空氣中聲波的波形曲線
8.（09四川19）圖示為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，實(shí)線為t＝0時(shí)刻的波形圖，虛線為t＝0.6s時(shí)的波形圖，波的周期T＞0.6s，則（D）
A.波的周期為2.4s
B.在t＝0.9s時(shí)，P點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
C.經(jīng)過(guò)0.4s，P點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為4m
D.在t＝0.5s時(shí)，Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置
解析：根據(jù)題意應(yīng)用平移法可知T＝0.6s，解得T＝0.8s，A錯(cuò)；由圖可知振幅A＝0.2m、波長(zhǎng)λ＝8m。t＝0.9s＝1T，此時(shí)P點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)；0.4s＝T，運(yùn)動(dòng)路程為2A＝0.4m，C錯(cuò)；t＝0.5s＝T＝T＋T，波形圖中Q正在向下振動(dòng)，從平衡位置向下振動(dòng)了T，經(jīng)T到波谷，再過(guò)T到波峰，D對(duì)
9.（09福建17）圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x=1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則（AB）
A.t=0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到正向最大
B.t=0.15s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向
C.從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸正方向傳播了6m
D.從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30cm
解析：由y-t圖像知，周期T=0.2s，且在t=0.1sQ點(diǎn)在平衡位置沿y負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，可以推斷波沒(méi)x負(fù)方向傳播，所以C錯(cuò)；
從t=0.10s到t=0.15s時(shí)，Δt=0.05s=T/4，質(zhì)點(diǎn)Q從圖甲所示的位置振動(dòng)T/4到達(dá)負(fù)最大位移處，又加速度方向與位移方向相反，大小與位移的大小成正比，所以此時(shí)Q的加速度達(dá)到正向最大，而P點(diǎn)從圖甲所示位置運(yùn)動(dòng)T/4時(shí)正在由正最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)的途中，速度沿y軸負(fù)方向，所以A、B都對(duì)；
振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在t=1T內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為4A；t=T/2，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為2A；但t=T/4，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程不一定是1A；t=3T/4，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程也不一定是3A。本題中從t=0.10s到t=0.25s內(nèi)，Δt=0.15s=3T/4，P點(diǎn)的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移處，所以在3T/4時(shí)間內(nèi)的路程不是30cm。
10.（09浙江21）一列波長(zhǎng)大于1m的橫波沿著軸正方向傳播，處在和的兩質(zhì)點(diǎn)、的振動(dòng)圖像如圖所示。由此可知（A）
A．波長(zhǎng)為m
B．波速為
C．末、兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同
D．末點(diǎn)的振動(dòng)速度大于點(diǎn)的振動(dòng)速度
解析：，由于波沿x正方向傳播，所以A先振動(dòng)，又由于波長(zhǎng)大于1m，所以，所以，，A對(duì)，波速，B錯(cuò)；由振動(dòng)圖像知，在3s末，、兩質(zhì)點(diǎn)的位移不相同，C錯(cuò)；1s末A點(diǎn)速度為零，B點(diǎn)速度最大，D錯(cuò)。
二、非選擇題
11.（09上海物理12）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)t＝0時(shí)使其開(kāi)始沿y
軸做振幅為8cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在t＝0.25s時(shí)，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為_(kāi)__________cm/s，t＝___________時(shí)，位于x2＝45cm的質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過(guò)平衡位置。

答案：20，2.75
解析：由圖可知，這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時(shí)刻開(kāi)始到N質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)需要時(shí)間,在振動(dòng)到沿y軸正向通過(guò)平衡位置需要再經(jīng)過(guò)，所以當(dāng)t=（2.25+0.5）s=2.75s，質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過(guò)平衡位置。
12.（09廣東物理14）（2）圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個(gè)U形管A和B套在一起，A管兩側(cè)各有一小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率的波。當(dāng)聲波分別通過(guò)A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅；若傳播的路程相差一個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅。
答案：（2）相等，等于零，等于原振幅的二倍。
解析：（2）聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)向上向下分別形成兩列頻率相同的波，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長(zhǎng)，則振動(dòng)相消，所以此處振幅為零，若傳播的路程相差一個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)加強(qiáng)，則此處聲波的振幅為原振幅的二倍。
13.（09寧夏物理35）（1）某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為fo，在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率為f。若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變，下列說(shuō)法正確的是_______（填入選項(xiàng)前的字母，有填錯(cuò)的不得分）
A．當(dāng)ff0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小
B．當(dāng)ff0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大
C．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f0
D．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f
答案：BD
14.（09江蘇物理12.B）（4分）(2)在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖乙所示。質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的周期是s；時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)沿軸的方向（填“正”或“負(fù)”）；質(zhì)點(diǎn)B在波動(dòng)的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移是cm。
答案：B.（2）4正10
解析：（2）振動(dòng)圖象和波形圖比較容易混淆，而導(dǎo)致出錯(cuò)，在讀圖是一定要注意橫縱坐標(biāo)的物理意義，以避免出錯(cuò)。題圖為波的振動(dòng)圖象，圖象可知周期為4s，波源的起振方向與波頭的振動(dòng)方向相同且向上，t=6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng)，故8s時(shí)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)；波傳播到B點(diǎn)，需要時(shí)間s=8s，故時(shí)，質(zhì)點(diǎn)又振動(dòng)了1s(個(gè)周期)，處于正向最大位移處，位移為10cm.。
15.（09山東物理37）（1）圖1為一簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)，對(duì)的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時(shí)的波形圖(至少畫出一個(gè)波長(zhǎng))

解析：（1）由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，t=0時(shí)刻指點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長(zhǎng)，,由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時(shí)的波形圖如圖所示。

考點(diǎn)：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧波
16.（09海南物理18）有一種示波器可以同時(shí)顯示兩列波形。對(duì)于這兩列波，顯示屏上橫向每格代表的時(shí)間間隔相同。利用此中示波器可以測(cè)量液體中的聲速，實(shí)驗(yàn)裝置的一部分如圖1所示：管內(nèi)盛滿液體，音頻信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)由置于液體內(nèi)的發(fā)射器發(fā)出，被接受器所接受。圖2為示波器的顯示屏。屏上所顯示的上、下兩列波形分別為發(fā)射信號(hào)與接受信號(hào)。若已知發(fā)射的脈沖信號(hào)頻率為，發(fā)射器與接收器的距離為，求管內(nèi)液體中的聲速。（已知所測(cè)聲速應(yīng)在1300~1600m/s之間，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。）

解析：設(shè)脈沖信號(hào)的周期為T，從顯示的波形可以看出，圖2中橫向每一分度（即兩條長(zhǎng)豎線間的距離）所表示的時(shí)間間隔為
其中
對(duì)比圖2中上、下兩列波形，可知信號(hào)在液體中從發(fā)射器傳播只接受器所用的時(shí)間為
其中，
液體中的聲速為
聯(lián)立①②③④式，代入已知條件并考慮到所測(cè)聲速應(yīng)在1300～1600之間，得
【考點(diǎn)精題精練】
1．（20xx上海市七校高三下學(xué)期聯(lián)考）關(guān)于機(jī)械波，下列說(shuō)法不正確的是(A)
A．能在真空中傳播B．頻率由波源決定
B．能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象D．在傳播過(guò)程中能傳遞能量

2、如圖所示，是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波動(dòng)圖象。已知這列波沿x軸正方向傳播，波速為5.0m/s。關(guān)于波上的P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（B）
A在t=0時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P和Q的速度方向均沿y軸正方向
BP點(diǎn)和Q點(diǎn)振動(dòng)的周期均為0.4s
C在t=0到t=0.1s的時(shí)間里，Q點(diǎn)的速度在不斷增大
D在t=0.1s到t=0.2s的時(shí)間里，Q點(diǎn)的加速度在不斷增大
3、簡(jiǎn)諧橫波沿軸正方向傳播，簡(jiǎn)諧橫波沿軸負(fù)方向傳播，波速都是10m/s，振動(dòng)方向都平行于軸，時(shí)刻，這兩列波的波形如圖甲所示乙圖是平衡位置在=2m處的質(zhì)點(diǎn)從開(kāi)始在一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)圖象，其中正確的是(B)
4、圖示為一列在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，波速為2m/s，則(AD)
A質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向
BP點(diǎn)的振幅比Q點(diǎn)的小
C經(jīng)過(guò)△t=4s，質(zhì)點(diǎn)P將向右移動(dòng)8m
D經(jīng)過(guò)△t=4s，質(zhì)點(diǎn)Q通過(guò)的路程是0.4m
5、消除噪聲污染是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一個(gè)重要課題。內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)等在排放各種高速氣流的過(guò)程中都發(fā)出噪聲，干涉型消聲器可以用來(lái)消弱高速氣流產(chǎn)生的噪聲。干涉型消聲器的結(jié)構(gòu)及氣流運(yùn)行如圖所示，產(chǎn)生波長(zhǎng)為λ的聲波沿水平管道自左向右傳播。當(dāng)聲波到達(dá)a處時(shí)，分成兩束相干波，它們分別通過(guò)r1和r2的路程，再在b處相遇，即可達(dá)到消弱噪聲的目的。若Δr=r2–r1,則Δr等于(C)
A波長(zhǎng)λ的整數(shù)倍B波長(zhǎng)λ的奇數(shù)倍
C半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍D半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍
6、如圖甲所示，O為振源，OP=s，t=0時(shí)刻O點(diǎn)由平衡位置開(kāi)始振動(dòng)，產(chǎn)生向右沿直線傳播的簡(jiǎn)諧橫波。圖乙為從t=0時(shí)刻開(kāi)始描繪的P點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列判斷中正確的是(BC)
A該波的傳播速度
B這列波的波長(zhǎng)
Ct=0時(shí)刻，振源O振動(dòng)的方向沿y軸正方向
D時(shí)刻，P點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向
7、擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺，周期為T，如果在懸點(diǎn)O的正下方的B點(diǎn)固定一個(gè)光滑的釘子，OB＝，使擺球A通過(guò)最低點(diǎn)向左擺動(dòng)時(shí)，被釘子擋住，如圖所示，此種情況下單擺的周期為
AB
CD
答案：A
8、有一擺長(zhǎng)為l的單擺，懸點(diǎn)正下方某處有一小釘，當(dāng)擺球經(jīng)過(guò)平衡位置向左擺動(dòng)時(shí)，擺線的上部被小釘擋住，使擺長(zhǎng)發(fā)生變化，現(xiàn)使擺球做小幅度擺動(dòng)，擺球從右邊最高點(diǎn)M至左邊最高點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)過(guò)程的閃光照片如圖所示（懸點(diǎn)和小釘未被攝入）。P為擺動(dòng)中的最低點(diǎn)，已知每相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔相等，由此可知，小釘與懸點(diǎn)間的距離為（）
（A）34l（B）12l
（C）14l（D）無(wú)法確定
答案：A
9、如圖所示為一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，在某時(shí)刻的波形圖線，質(zhì)點(diǎn)P在該時(shí)刻的速度v，經(jīng)過(guò)0.1s該質(zhì)點(diǎn)的速度仍為v，再經(jīng)過(guò)0.1s該質(zhì)點(diǎn)的速度大小等于v的大小而方向與v方向相反，關(guān)于波的傳播方向與波速，下述可能正確的是（）
A若波沿x方向傳播，波速為20m/s
B若波沿x方向傳播，波速為30m/s
C若波沿－x方向傳播，波速為10m/s
D若波沿－x方向傳播，波速為20m/s
答案：BC
10、如圖所示，甲、乙兩相互垂直傳播的振動(dòng)情況完全相同的波，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，箭頭表示波的傳播方向，則圖中p點(diǎn)（小正方形的中央一點(diǎn)）所處位置應(yīng)在----------------()
（A）振動(dòng)增強(qiáng)點(diǎn)，（B）振動(dòng)減弱點(diǎn)，
（C）既不是增強(qiáng)點(diǎn)又不是減弱點(diǎn)，（D）條件不足無(wú)法判斷。
答案：B
11．一簡(jiǎn)諧機(jī)械波沿x軸正方向傳播，周期為T，波長(zhǎng)為。若在x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如右圖所示，則該波在t=T/2時(shí)刻的波形曲線為------（）
答案：A
12．下列選項(xiàng)中屬于物理學(xué)中過(guò)程模型的是（）
（A）質(zhì)點(diǎn)（B）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
（C）點(diǎn)電荷（D）理想氣體
答案：B
13、一個(gè)波源在繩的左端發(fā)出半個(gè)波①：頻率為f1，振幅為A1；同時(shí)另一個(gè)波源在繩的右端發(fā)出半個(gè)波②：頻率為f2，振幅為A2。P為兩波源的中點(diǎn)，由圖可知，下列說(shuō)法中正確的是（）
（A）兩列波同時(shí)到達(dá)兩波源的中點(diǎn)P?
（B）兩列波相遇后，P點(diǎn)波峰值可達(dá)A1＋A2?
（C）兩列波相遇時(shí)，各自仍保持原來(lái)的波形獨(dú)立傳播
（D）兩列波相遇時(shí)，繩上波峰可達(dá)A1＋A2的點(diǎn)只有一點(diǎn)
答案：ACD
14、圖中實(shí)線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0和t=0.03s時(shí)刻的波形圖，x=1.2m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0.03s時(shí)刻向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，則（）
Ａ該波的頻率可能是125HZ
Ｂ該波的波速可能是10m/s
Ｃt=0時(shí)x=1.4m處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿y軸正方向
Ｄ各質(zhì)點(diǎn)在0.03s內(nèi)隨波遷移0.9m
答案：A
15、如圖所示為兩列沿繩傳播的（虛線表示甲波，實(shí)現(xiàn)表示乙波）簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，M為繩上x(chóng)=02m處的質(zhì)點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是（）
A這兩列波將發(fā)生干涉現(xiàn)象，質(zhì)點(diǎn)M的振動(dòng)始終加強(qiáng)
B由圖示時(shí)刻開(kāi)始，再經(jīng)甲波周期的，M將位于波峰
C甲波的速度v1比乙波的速度v2大
D因波的周期未知，故兩列波波速的大小無(wú)法比較
答案：A
二、非選擇題
16、如圖所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1=0時(shí)的波形圖，虛線為t2=0.5s時(shí)的波形圖，已知0＜t2－t1＜T，t1=0時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)A正向y軸正方向振動(dòng)。
（1）質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)周期為▲；
（2）波的傳播方向是▲；
（3）波速大小為▲；
（4）從t2時(shí)刻計(jì)時(shí)，x=1m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程是▲。
答案：①2s②沿著x軸的正方向
③2m/s④
17、在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖乙所示。質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的周期是s；時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)沿軸的方向（填“正”或“負(fù)”）；質(zhì)點(diǎn)B在波動(dòng)的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移是cm
答案：4正10
【解析】振動(dòng)圖象和波形圖比較容易混淆，而導(dǎo)致出錯(cuò)，在讀圖是一定要注意橫縱坐標(biāo)的物理意義，以避免出錯(cuò)。題圖為波的振動(dòng)圖象，圖象可知周期為4s，波源的起振方向與波頭的振動(dòng)方向相同且向上，t=6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng)，故8s時(shí)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)；波傳播到B點(diǎn)，需要時(shí)間s=8s，故時(shí)，質(zhì)點(diǎn)又振動(dòng)了1s(個(gè)周期)，處于正向最大位移處，位移為10cm.