鲁科版高中物理选择性必修第一册第3章素养培优课(三)机械振动与机械波及波的多解问题课件

这是一份鲁科版高中物理选择性必修第一册第3章素养培优课(三)机械振动与机械波及波的多解问题课件，共25页。

素养培优课(三)　机械振动与机械波及波的多解问题第3章　机械波1．掌握机械波的传播与波的图像间的关系。2．能分析处理振动图像与波的图像的综合问题。3．知道波的多解问题的原因并会分析计算波的多解问题。   √√ [跟进训练]1．(多选)如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5 s时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波，下列说法正确的是(　　)A．波长为2 mB．波速为6 m/sC．频率为1.5 HzD．t＝1 s时，x＝1 m处的质点处于波峰√√ 考点2　振动图像与波的图像振动图像与波的图像的比较【典例2】　如图所示，甲为某一波在t＝1.0 s时的图像，乙为参与该波动的P质点的振动图像，波速为4 m/s，求：甲　　　　　　　　乙(1)说出两图中AA′的意义；(2)说出甲图中OA′B图线的意义；(3)在甲图中画出再经3.5 s时的波形图；(4)求再经过3.5 s时P质点的路程s和位移。[解析]　(1)题图甲中AA′表示A质点的振幅或1.0 s 时x＝1.0 m的质点的位移大小为0.2 m，方向为负；题图乙中AA′表示P质点的振幅，也代表P质点在0.25 s时的位移大小为0.2 m，方向为负。(2)题图甲中OA′B段图线表示O到B之间所有质点在1.0 s时的位移，方向均为负。  [答案]　(1)题图甲中的AA′表示A质点的振幅，题图乙中的AA′表示质点P的振幅　(2)题图甲中OA′B图线表示O到B之间所有质点在1.0 s时的位移情况　(3)见解析图　(4)2.8 m　0 [跟进训练]2．(多选)(2023·全国乙卷)一列简谐横波沿x轴传播，图(a)是t＝0时刻的波形图；P是介质中位于x＝2 m处的质点，其振动图像如图(b)所示。下列说法正确的是(　　)A．波速为2 m/sB．波向左传播C．x＝3 m处的质点在t＝7 s时位于平衡位置D．质点P在0～7 s时间内运动的路程为70 cm√√√ 考点3　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时间的周期性：时间间隔Δt与周期T的关系不明确。②空间的周期性：波的传播距离Δx与波长λ的关系不明确。(2)传播方向的双向性造成多解①波的传播方向不确定。②质点的振动方向不确定。2．解决波的多解问题时应注意的问题(1)质点到达最大位移处，则有正向和负向最大位移两种可能。(2)质点由平衡位置开始振动，则有起振方向相反的两种可能。(3)只告诉波速，不指明波的传播方向，应考虑沿两个方向传播的可能。(4)只给出两时刻的波形，则有多次重复出现的可能。【典例3】　如图所示，实线表示t时刻的波形曲线，虚线表示经过时间Δt时的波形曲线。已知波长为λ，试求波的传播速度。  规律方法　解决波的多解问题的一般思路(1)首先考虑双向性，若题目未告知波的传播方向或没有其他条件暗示，应首先按波传播方向的可能性进行讨论。(2)对设定的传播方向，确定Δt和T的关系，一般先确定最简单的情况，即一个周期内的情况，然后在此基础上加nT。(3)应注意题目是否有限制条件，如有的题目限制波的传播方向，或限制时间Δt大于或小于一个周期等，所以解题时应综合考虑，加强多解意识，认真分析题意。(4)波传播的距离与波长关系与时间的周期性是一致的，实质上是波形平移规律的应用，所以应用时可以针对不同题目选择其中一种方法求解。[跟进训练]3．(2023·海南卷)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 s B．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√