.振动图像和波动图像

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1、.振动图像和波动图像 Four short words sum up what has lifted most successful Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more. individuals above the crowd: a little bit more. -author -author -date-date 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

2、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

3、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) 振动图象和波的图象振动图象和波的图象振动图象和波的图象从图形上看好象没有什么区别振动图象和波的图象从图形上看好象没有什么区别, ,但实际上它们有本质的区别。但实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

4、在同一时刻的位移；波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻的位移。的位移。图象的横坐标的单位不同：振动图象的横坐标表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。示时间；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。 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

5、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

6、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 xyv0tyT055.08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为图为图1所示波的振源的振动图像。根据图示信息回所示波的振源的振动图像。根据图示信息回答下列问题：该波的波长为答下列问题：该波的波长为 、波速、波速是是 ，振源振动的位移随时间变化的关系式，振源振动的位移随时间变化的关系式是是 。20 300 x/cmy/cm40105015-15

7、图图110 150t/10-3 sy/cm2052515-15图图2【解析解析】本小题考查对振动图像和波动图像的理解】本小题考查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。和对波动规律的数学表达能力，考查理解能力。0.4m20m/sy0.15sin100t（m）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）12. B.（1） （模块（模块3-4试题）试题）（1）一列简谐横波沿）一列简谐横波沿x轴传播，图甲是轴传播，图甲是t = 3s时的时的波形图，图乙是波上波形图，图乙是波上x2m处质点的振动图线则该处质点的振动图线则该横波的速度为横

8、波的速度为 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, 振动振动方向为方向为+y方向，方向， 如甲图蓝线所示，如甲图蓝线所示，所以该横波的传播方向为所以该横波的传播方向为-x方向。方向。1X轴负轴负方向方向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时的波时的波动图像，图（乙）为介质中质点动图像，图（

9、乙）为介质中质点P的振动图像。对该的振动图像。对该波的传播方向和传播波速度的说法正确的是波的传播方向和传播波速度的说法正确的是 （ ） A沿沿+x方向传播，波速为方向传播，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: 1.0sm,04 T. m/s04.Tv 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

10、沿所以波沿- x方向传播方向传播. B(2)一列沿一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在轴正方向传播的简谐横波，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， )n(xx4112 fv 143 nv043.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、 9如图所示，甲图为沿如图所示，甲图为沿

11、x轴传播的一列简谐横波在轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象时刻的波动图象,乙图为参与波动的质点乙图为参与波动的质点P的振动的振动图象，则下列判断正确的是图象，则下列判断正确的是（ ）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该波在传播过程中若遇到该波在传播过程中若遇到3m的障碍物，能发生的障碍物，能发生明显的衍射现象明显的衍射现象甲甲1 2 3 4 5 x/my/m0.2-0.2POO1y/mt/s0.50.2-0.2乙乙解：解：=4m，T=1sv=

12、/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 D046.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轴正方轴正方向传播的简谐横波在向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传时刻的波形图，已知波的传播速度播速度 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

13、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处质点在处质点在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 = - 5cm067.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

14、 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轴负方向传播的平面简谐波的图象，已知波速简谐波的图象，已知波速v = 1.0m / s 则则 x =1.0m 处的质点的振动图象是图乙中的处的质点的振动图象是图乙中的 ( ) 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1A014.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 15. 一列向右传播的简谐横波，某时刻的波形如图一列向右传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示所示, 波速为波速为0.6m/

15、s，P点的横坐标点的横坐标x = 0.96m，从图示，从图示时刻开始计时，此时波刚好传到时刻开始计时，此时波刚好传到C点。点。 （1）此时刻质点）此时刻质点A的运动方向和质点的运动方向和质点B的加速度方向的加速度方向 是怎样的？是怎样的？ （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/cm0.12A0.24vBCP0 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m240. 波的周期波的周期s40m/s6m

16、240.vT 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s21m/s60m240m9601.t 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 s.Tt704312 所以所以t = t1 + t2 = 1.9s（3） 如右图示如右图示0t/sy/cm0.20.4gk005.2008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时刻的波时刻的波形如图甲所示图甲中某质点的振动图象如图乙所形如图甲所示图甲中某质点的振动图象如图乙所示质点示质点N的振幅是的振幅是 m，振

17、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）中选填）的振动图象该波的波速为的振动图象该波的波速为 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质点正质点正在平衡位置向上振动，在平衡位置向上振动，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，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

18、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/m0.5Lgk007.2008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

19、 2345aD解见下页解见下页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从两个质点的振动图像中直接可以看出振动的振幅为的振幅为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T)n(t43 （n=0，1，2）m51043.)n(s m3442 n m/s34510 n.Tv （n=0，1，2）可得可得BC错，错，D正确。正确。058. 08年苏、锡、常、镇四市教学情况调查年苏、锡、常、镇四市教

20、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时刻的波形如图时刻的波形如图所示已知介质中质点所示已知介质中质点P的振动周期为的振动周期为2s，此时，此时P质点质点所在位置的纵坐标为所在位置的纵坐标为2cm，横坐标为，横坐标为0.5 m试求从图试求从图示时刻开始在哪些时刻质点示时刻开始在哪些时刻质点P会出现在波峰？会出现在波峰？ y/cmx/m4-4360vP解析：解析：P质点振动方程为质点振动方程为)tsin(Ay 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，

21、时，6 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s61第一次到达波峰需时为第一次到达波峰需时为s35s6143 T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s356s35 kkTt（式中）（式中）Nk 另解：另解：波的传播速度为波的传播速度为m/s326 Tv 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向下振动到平衡位向下振动到平衡位置所需时间等于波沿置所需时间等于波沿x轴方向传播轴方向传播0.5 m的时间的时间s.vxt613501 第一次到达波峰的的时刻为第一次到达波峰的的时刻为s354312 tTt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: Nk t=kT + t2即：即：s356s35 kkTtNk 题目题目