新教材2023_2024学年高中物理第3章机械波本章整合课件新人教版选择性必修第一册

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第三章本章整合核心知识·整合构建专项提升·综合突破目录索引 核心知识·整合构建本章知识包括三部分,第一部分为机械波的形成、特点,第二部分为描述波的图像和物理量,第三部分为波的现象。波源、介质振动形式迁移垂直在同一直线上相同相邻周期相邻λf平衡位置位移位移振幅　波长相同频率运动特征矢量和频率互相间隔　nλ(n=0,1,2,…) (2n+1) (n=0,1,2,…) 小 大于(或小于)专项提升·综合突破突破一　波的图像与振动图像的综合基本思路点拨1.先看两轴,确定图像种类。2.读取直接信息。振动图像:周期、振幅;波的图像:波长、振幅。3.读取间接信息。振动图像:确定某一质点在某一时刻的振动方向;波的图像:波的传播方向与某一质点振动方向的互判。【例1】 (2022全国甲卷)一平面简谐横波以速度v=2 m/s沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示。介质中平衡位置在坐标原点的质点A在t=0时刻的位移y= cm。该波的波长为　　　　 m,频率为　　　　 Hz。t=2 s时刻,质点A　　　　(选填“向上运动”“速度为零”或“向下运动”)。 答案 4　0.5　向下运动由x=1.5 m,y=0可得,λ=4 m,该波的周期 ,频率为0.5 Hz,t=2 s时,即经过一个周期,质点A又回到初始位置,质点A向下运动。突破二　波的多解问题基本思路点拨传播方向的双向性等而引起多解,解决这类问题要注意下列情况:1.波的空间周期性。在波的传播方向上,相距为波长整数倍的质点的振动情况相同。2.波的时间周期性。由波的传播特性可知,经过整数倍个周期,波的图像相同。3.波的传播方向的双向性。若根据题中条件无法确定波的传播方向,在解题时要注意考虑波的传播方向可能有两个方向。4.介质中两个质点间的距离与波长的关系不确定。5.介质中某质点的振动方向不确定。获取有效信息 【例2】 (多选)(2023山东北镇中学月考)如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线为t=0时刻的波形,虚线为t=0.6 s时的波形,P、Q两点的平衡位置分别为xP=4 m,xQ=5 m,下列说法正确的是(　 　)A.波速可能为10 m/sB.在t=0.5 s时,Q点可能到达波峰位置C.若Q点振动方向沿y轴负方向,则波的周期一定为0.8 sD.若P点振动周期大于0.6 s,在t=1.8 s时,P点一定处于波谷ABD突破三　波的干涉问题基本思路点拨波的干涉问题主要涉及波的叠加原理、干涉条件和加强、减弱点的条件等规律,以这些规律的直接应用为主。振动情况完全相同的两波源产生波叠加时,某点到两波源的波程差为Δx,获取有效信息 【例3】 (2023江苏海安高级中学高二期中)两列简谐横波P、Q在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播。P、Q两列波在t=0时刻的波形分别如图甲中实线、虚线所示,x=1.5L处质点的振动图像如图乙所示。简谐波P的周期为TP,图中A1、A2已知,T0未知。求:(1)两列波在介质中的传播速度v及简谐波Q的周期TQ;(2)x=L处的质点在 时刻的位移y;(3)T0及x=1.5L处质点从t=0时刻到T0时间内通过的路程s。答案 (1)　 2TP　(2)-2A1　(3)2TP　4A1+4A2 (3)t=0时刻起到x=1.5L处质点再次出现波谷与波谷叠加经历的时间为T0,则vT0=n1λP=n2λQ当n1=2,n2=1时,对应时间T0,则T0=2TP由题图乙可知,x=1.5L处质点从t=0时刻到T0时间内通过的路程s=2×2A1+4A2=4A1+4A2。