2025-2026学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册 第三章 机械波 专题提升七 机械振动与机械波的综合问题 课件

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专题提升七　机械振动与机械波的综合问题第3章　机械波1.理解振动与波动的联系与区别。2.理解波的图像与振动图像的联系与区别。3.理解波的周期性和多解性，能分析波的综合问题。学习目标目 录CONTENTS提升1提升二　Δt后波形图的画法提升一　振动图像与波的图像的综合提升三　波的周期性及多解问题提升一　振动图像与波的图像的综合振动图像与波的图像的比较C例1 (鲁科版教材P72例题改编)艺术体操表演中，运动员抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷可简化为简谐波。如图甲所示为运动员表演过程中某时刻的波形图，此时刻记为t＝0，M是平衡位置x＝8 m的质点，图乙为质点M的振动图像，则(　　)A.该简谐波沿x轴正方向传播B.该简谐波的传播速度为0.25 m/sC.质点M在5 s内通过的路程为200 cmD.质点M在5 s内沿x轴方向移动了20 mD例2 如图为一列简谐横波在t＝0.1 s时刻的波形图，已知该波沿x轴正方向传播，波速v＝20 m/s，则质点P的振动图像为(　　)分析振动图像与波的图像的综合问题，主要有以下两个方面。(1)由振动图像确定波的周期(质点振动周期)，由波的图像确定波长，进而计算波速。(2)先在振动图像中确定与波的图像对应时刻质点的振动方向，然后根据波的图像确定波的传播方向。注意：分清波的图像与哪一时刻对应，振动图像与哪一质点对应。　　提升二　Δt后波形图的画法例3 如图甲为某波在t＝1.0 s时的图像，图乙为参与该波动P质点的振动图像。(1)求该波的波速；(2)画出再经过Δt＝3.5 s时的波形。答案　(1)4 m/s，沿x轴负方向　(2)见解析图解析　(1)由题图甲得波长λ＝4 m，由题图乙得周期T＝1.0 s，(2)法一　平移法提升三　波的周期性及多解问题1.周期性(1)时间的周期性：时间间隔t与周期T的关系不明确。(2)空间的周期性：波传播距离s与波长λ的关系不明确。2.双向性(1)传播方向的双向性：波的传播方向不确定。(2)振动方向的双向性：质点振动方向不确定。3.隐含性在波动问题中往往只给出完整波形的一部分，或给出几个特殊点，而其余信息均处于隐含状态。这样，波形就有多种情况，造成波动问题的多解性，具体可能从以下四个方面出现：(1)质点达到最大位移处，则有正向和负向最大位移处两种可能。(2)质点由平衡位置起振，则起振方向有向y轴正方向和向y轴负方向两种可能。(3)只给出波速不指明波的传播方向时，应考虑波沿x轴正方向和沿x轴负方向传播的可能。(4)只给出两时刻的波形图，则有多次重复出现的可能。C例4 (2023·海南卷，4)如图所示分别是一列机械波在传播方向上相距6 m的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是(　　)A.该波的周期是5 sB.该波的波速是3 m/sC.4 s时P质点向上振动D.4 s时Q质点向上振动例5 一列简谐横波在x轴上传播，已知t1＝0时波形如图中实线所示，t2＝0.2 s时的波形如图中虚线所示(横轴上所标数据对应实线与横轴交点)。(1)若波向x轴负向传播，求该波的波速；(2)用T表示该简谐波的周期，若3T