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1、振动图像和波动图像第1页，本讲稿共22页 振动图象和波的图象振动图象和波的图象 波动图象与振动图象的比较波动图象与振动图象的比较055.08年佛山市教学质量检测（二）年佛山市教学质量检测（二）14(1)006.江苏南通江苏南通08届第一次基础调研测试届第一次基础调研测试12B（1）054.08年北京市海淀区一模试卷年北京市海淀区一模试卷17043.南通、扬州、泰州三市南通、扬州、泰州三市08届第二次调研测试届第二次调研测试 12.(2)007.东北师大附中东北师大附中0708学年上学期二摸学年上学期二摸9、046.南京市南京市2008届第一次模拟考试届第一次模拟考试 13.(3)067.广州市
2、重点中学广州市重点中学0708学年度第三次质检学年度第三次质检 3014.山东泰安市山东泰安市07年第一轮质量检测年第一轮质量检测15 gk005.2008年高考江苏卷年高考江苏卷12B.(1)gk007.2008年高考理综天津卷年高考理综天津卷21 gk010.2008年高考理综四川卷年高考理综四川卷19 058.08年苏、锡、常、镇四市教学情况调查年苏、锡、常、镇四市教学情况调查(二二)13.(2)振振 动动 图图 像像 和和 波波 动动 图图 像像振振 动动 图图 像像 和和 波波 动动 图图 像像第2页，本讲稿共22页振动图象和波的图象振动图象和波的图象振振动动图图象象和和波波的的图图
3、象象从从图图形形上上看看好好象象没没有有什什么么区区别别,但但实实际上它们有本质的区别。际上它们有本质的区别。物理意义不同：振动图象表示同一质点在不同时刻的物理意义不同：振动图象表示同一质点在不同时刻的位移；波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位位移；波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位移。移。图象的横坐标的单位不同：振动图象的横坐标表示时图象的横坐标的单位不同：振动图象的横坐标表示时间；波的图象的横坐标表示距离。间；波的图象的横坐标表示距离。从振动图象上可以读出振幅和周期；从振动图象上可以读出振幅和周期；从波的图象上可以读出振幅和波长。从波的图象上可以读出振幅和波长。第3页，本讲稿
4、共22页波动图象与振动图象的比较波动图象与振动图象的比较振动图象振动图象波动图象波动图象图象图象横坐标横坐标时间时间质点的平衡位置质点的平衡位置研究对象研究对象一个质点一个质点介质中的各个质点介质中的各个质点物理意义物理意义反映某一个质点相对平衡位置反映某一个质点相对平衡位置的位移随时间的变化规律的位移随时间的变化规律反映某一时刻介质中各质点相反映某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移值的波形对平衡位置的位移值的波形图象提供图象提供的物理信的物理信息息振幅、周期；任一时刻质点的振幅、周期；任一时刻质点的位移、加速度、振动方向；位移、加速度、振动方向；振幅、波长；该时刻各质点的振幅、波长；该时刻
5、各质点的位移、加速度；已知波的传播位移、加速度；已知波的传播方向可确定该时刻各质点的振方向可确定该时刻各质点的振动方向，反之亦然。动方向，反之亦然。图象的变图象的变化（化（T/4后后的图象）的图象）原图象延伸原图象延伸T/4图象沿传播方向平移图象沿传播方向平移/4形象比喻形象比喻拍一个人做广播操的录像拍一个人做广播操的录像拍许多人做广播操的一张照片拍许多人做广播操的一张照片0ty0 xyv0 xyv0tyT第4页，本讲稿共22页055.08年佛山市教学质量检测（二）年佛山市教学质量检测（二）14(1)14.（1）（）（6分）（选做，适合选修分）（选做，适合选修34的同学）图的同学）图2为为图图
6、1所示波的振源的振动图像。根据图示信息回答下列所示波的振源的振动图像。根据图示信息回答下列问题：该波的波长为问题：该波的波长为 、波速是、波速是 ，振源振，振源振动的位移随时间变化的关系式是动的位移随时间变化的关系式是 。20 300 x/cmy/cm40105015-15图图110 150t/10-3 sy/cm2052515-15图图2【解析解析】本小题考查对本小题考查对振动图像和波动图像的理解和对振动图像和波动图像的理解和对波动规律的数学表达能力，考查理解能力。波动规律的数学表达能力，考查理解能力。0.4m20m/sy0.15sin100t（m）第5页，本讲稿共22页006.江苏南通江苏
7、南通08届第一次基础调研测试届第一次基础调研测试12B（1）12.B.（1）（模块（模块3-4试题）试题）（1）一一列列简简谐谐横横波波沿沿x轴轴传传播播，图图甲甲是是t=3s时时的的波波形形图图，图图乙乙是是波波上上x2m处处质质点点的的振振动动图图线线则则该该横横波波的的速速度度为为 m/s，传播方向为，传播方向为 0t/sy/cm41 2 35图乙图乙0 x/my/cm41 2 35图甲图甲解：解：=4m T=4s v=/T=1m/s由图乙得：由图乙得：x2m处质点在处质点在t=3s 时的位移为时的位移为0,振动方振动方向为向为+y方向，方向，如甲图蓝线所示，如甲图蓝线所示，所以该横波的
8、传播方向为所以该横波的传播方向为-x方向。方向。1-x方向方向第6页，本讲稿共22页054.08年北京市海淀区一模试卷年北京市海淀区一模试卷1717.一列横波在一列横波在x轴上传播，图（甲）为轴上传播，图（甲）为t=1.0s时的波动图像，时的波动图像，图（乙）为介质中质点图（乙）为介质中质点P的振动图像。对该波的传播方向的振动图像。对该波的传播方向和传播波速度的说法正确的是和传播波速度的说法正确的是 （）A沿沿+x方向传方向传播，波速为播，波速为4.0m/s B沿沿-x方向传播，方向传播，波速为波速为4.0m/sC沿沿+x方向传播，波速为方向传播，波速为2.5m/s D沿沿-x方向传播，波速为
9、方向传播，波速为2.5 m/sP图图(甲甲)x/m1 2 3 4y/cm00.2-0.20.50图图(乙乙)t/s1.0y/cm0.2-0.2解解:由图乙由图乙,t=1.0s时时P的振动方向向下的振动方向向下,所以波沿所以波沿-x方向传播方向传播.B第7页，本讲稿共22页(2)一一列列沿沿x轴轴正正方方向向传传播播的的简简谐谐横横波波，在在xl=2m和和x2=5m处的两质点的振动图象如图所示，求：处的两质点的振动图象如图所示，求：波的频率；波的频率；波的传播速度。波的传播速度。x1-1 y/cmt/s41021365x2(2)解：解：f=1/T=0.25HZ依题意，依题意，043.南通、扬州、
10、泰州三市南通、扬州、泰州三市08届第二次调研测试届第二次调研测试 12.(2)第8页，本讲稿共22页007.东北师大附中东北师大附中0708学年上学期二摸学年上学期二摸9、9如如图图所所示示，甲甲图图为为沿沿x轴轴传传播播的的一一列列简简谐谐横横波波在在t=0时时刻刻的的波波动动图图象象,乙乙图图为为参参与与波波动动的的质质点点P的的振振动动图图象象，则则下下列判断正确的是列判断正确的是（）A该波传播的速度为该波传播的速度为4m/sB该波的传播方向沿该波的传播方向沿x轴正方向轴正方向C经过经过0.5s时间时间,质点沿波的传播方向向前传播质点沿波的传播方向向前传播2mD该该波波在在传传播播过过程
11、程中中若若遇遇到到3m的的障障碍碍物物，能能发发生生明明显显的衍射现象的衍射现象甲甲1 2 3 4 5 x/my/m0.2-0.2POO1y/mt/s0.50.2-0.2乙乙解：解：=4m，T=1sv=/T=4m/st=0时刻时刻,质点质点P的振动方向向下的振动方向向下,所以该波的传播方向沿所以该波的传播方向沿-x方向方向A D第9页，本讲稿共22页046.南京市南京市2008届第一次模拟考试届第一次模拟考试 13.(3)13（3）（本题）（本题4分）如图所示是一列沿分）如图所示是一列沿x轴正方向传播轴正方向传播的简谐横波在的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度时刻的波形图，已知波的
12、传播速度 v=2m/s试回答下列问题：试回答下列问题：写出写出 x=1.0 m 处质点的振动函数表达式；处质点的振动函数表达式；求出求出 x=2.5m 处质点在处质点在 0 4.5s 内通过的路程及内通过的路程及t=4.5s时的位移时的位移05x/my/cm-50.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 解：解：波长波长=2.0m，周期周期T=/v=1.0s，振幅振幅A=5cm，则则y=5sin(2t)cmn=t/T=4.5，则，则4.5s内路程内路程s=4nA=90cm；x=2.5m处处质点在质点在t=0时位移为时位移为y=5cm，则经过则经过4个周期后与初始时刻相同，个周期后与初始时刻
13、相同，经经4.5个周期后该质点位移个周期后该质点位移y=-5cm第10页，本讲稿共22页067.广州市重点中学广州市重点中学0708学年度第三次质检学年度第三次质检 33 如图甲所示是如图甲所示是t=1.0 s 时向时向x轴负方向传播的平面简谐轴负方向传播的平面简谐波的图象，已知波速波的图象，已知波速v=1.0m/s 则则 x=1.0m 处的质点的处的质点的振动图象是图乙中的振动图象是图乙中的 ()A.B.C.D.0t/sy/cm61242-2-40t/sy/cm61242-2-4图乙图乙0 x/my/cm612t=1.0s42-2-4图甲图甲1A第11页，本讲稿共22页014.山东泰安市山东
14、泰安市07年第一轮质量检测年第一轮质量检测15 15.一列向右传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示一列向右传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示,波速为波速为0.6m/s，P点的横坐标点的横坐标x=0.96m，从图示时刻开始计，从图示时刻开始计时，此时波刚好传到时，此时波刚好传到C点。点。（1）此此时时刻刻质质点点A的的运运动动方方向向和和质质点点B的的加加速速度度方方向向 是是怎样的？怎样的？（2）经过多少时间）经过多少时间P点第二次到达波峰？点第二次到达波峰？（3）画出）画出P质点开始振动后的振动图象。质点开始振动后的振动图象。0 x/my/cm0.12A0.24vBCP第12页，本讲稿共2
15、2页0 x/my/cm0.12A0.24vBCP解：解：（1）均沿）均沿y轴正方向轴正方向（2）由图像可知，波长）由图像可知，波长波的周期波的周期波从该时刻传播到波从该时刻传播到P经历的时间经历的时间P开始向下振动，第二次到达波峰经历时间开始向下振动，第二次到达波峰经历时间 所以所以t=t1+t2=1.9s（3）如右图示如右图示0t/sy/cm0.20.4第13页，本讲稿共22页gk005.2008年高考江苏卷年高考江苏卷12B.(1)12.B（选修模块（选修模块34）一列沿着一列沿着x轴正方向传播的横波，在轴正方向传播的横波，在t0时刻的波形如图时刻的波形如图甲所示图甲中某质点的振动图象如图
16、乙所示质点甲所示图甲中某质点的振动图象如图乙所示质点N的振的振幅是幅是 m，振动周期为，振动周期为 s，图乙表示质点，图乙表示质点 （从质点（从质点K、L、M、N中选填）的振动图象该波的波速中选填）的振动图象该波的波速为为 m/s24y/mt/s00.8-0.8乙乙13甲甲2.0 x/mKMN00.8-0.81.01.5y/m0.5L0.84L0.5解见下页解见下页第14页，本讲稿共22页甲图波形图中，波向甲图波形图中，波向x轴正方向传播，则轴正方向传播，则L质点正在平质点正在平衡位置向上振动，衡位置向上振动，解析：解析：从甲、乙图可看出从甲、乙图可看出波长波长=2.0m，周期，周期T=4s，
17、振幅，振幅A=0.8m；乙图中显示乙图中显示t=0时刻该质点处于平衡位置向上振动，时刻该质点处于平衡位置向上振动，波速波速v=/T=0.5m/s；24y/mt/s00.8-0.8乙乙13甲甲2.0 x/mKMN00.8-0.81.01.5y/m0.5L第15页，本讲稿共22页gk007.2008年高考理综天津卷年高考理综天津卷21 21一列简谐横波沿直线由一列简谐横波沿直线由a向向b传播，相距传播，相距10.5m的的a、b两处的质点振动图象如图中两处的质点振动图象如图中a、b所示，则所示，则 （）A该波的振幅可能是该波的振幅可能是20cmB该波的波长可能是该波的波长可能是8.4mC该波的波速可
18、能是该波的波速可能是10.5 m/sD该波由该波由a传播到传播到b可能历时可能历时7st/sb0y/cm10-101 2345aD解见下页解见下页第16页，本讲稿共22页t/sb0y/cm10-101 2345a【解析解析】从两个质点的振动图像中直接可以看出振动的从两个质点的振动图像中直接可以看出振动的振幅为振幅为A=10cm，周期，周期T=4s，A错误，错误，因为波是沿着因为波是沿着a向向b传播，所以从振动形式可以看出传播，所以从振动形式可以看出，b比比a至少晚振动至少晚振动3/4个周期，满足个周期，满足（n=0，1，2）（n=0，1，2）可得可得BC错，错，D正确。正确。第17页，本讲稿共
19、22页gk010.2008年高考理综四川卷年高考理综四川卷19 19、一列简谐横波沿直线传播，该直线上的、一列简谐横波沿直线传播，该直线上的a、b两点两点相距相距4.42 m。图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在。图中实、虚两条曲线分别表示平衡位置在a、b两点处质点的振动曲线。从图示可知两点处质点的振动曲线。从图示可知 （）A此列波的频率一定是此列波的频率一定是10 Hz B此列波的波长一定是此列波的波长一定是0.1 m C此列波的传播速度可能是此列波的传播速度可能是34 m/s Da点一定比点一定比b点距波源近点距波源近yt/s00.030.1解见下页解见下页 A C第18页，本讲稿共22页
20、yt/s00.030.1解析：解析：由振动图象可知，振动周期为由振动图象可知，振动周期为0.1s，故此列波的，故此列波的频率一定是频率一定是10Hz，A正确；正确；由图不能断定波长一定是由图不能断定波长一定是0.1m，也无法确定哪一点距波源近一些也无法确定哪一点距波源近一些因为波速为因为波速为故故C正确；正确；第19页，本讲稿共22页058.08年苏、锡、常、镇四市教学情况调查年苏、锡、常、镇四市教学情况调查(二二)13.(2)13（2）（）（6分）（供选修分）（供选修3-4考生作答）考生作答）一简谐横波沿一简谐横波沿x轴正方向传播，在轴正方向传播，在t=0时刻的波形如图所示时刻的波形如图所示
21、已知介质中质点已知介质中质点P的振动周期为的振动周期为2s，此时，此时P质点所在位置质点所在位置的纵坐标为的纵坐标为2cm，横坐标为，横坐标为0.5 m试求从图示时刻开始试求从图示时刻开始在哪些时刻质点在哪些时刻质点P会出现在波峰？会出现在波峰？y/cmx/m4-4360vP第20页，本讲稿共22页解析：解析：P质点振动方程为质点振动方程为由题意知此时刻由题意知此时刻P向下振动，向下振动，t=0时，时，所以所以P向下振动到平衡位置向下振动到平衡位置(令上述振动方程中令上述振动方程中 y=0)所用时为所用时为第一次到达波峰需时为第一次到达波峰需时为考虑到周期性，图示位置开始在考虑到周期性，图示位置开始在时刻，质点时刻，质点P会出现在波峰位置会出现在波峰位置（式中）（式中）第21页，本讲稿共22页另解：另解：波的传播速度为波的传播速度为由题意知此时刻由题意知此时刻P向下振动，所以向下振动，所以P向下振动到平衡位置所向下振动到平衡位置所需时间等于波沿需时间等于波沿x轴方向传播轴方向传播0.5 m的时间的时间第一次到达波峰的的时刻为第一次到达波峰的的时刻为所以质点所以质点P会出现在波峰位置的时刻是会出现在波峰位置的时刻是:t=kT+t2即：即：题目题目第22页，本讲稿共22页