[学案+答案]人教版 选修3-4 第十二章 机械波 章末复习

第十二章 机械波
第十二章 《机械波》章末复习
知识框图：
典题探究：
例1．关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是(　　)
A．机械波只能在介质中传播，波源周围如果没有介质，就不能形成机械波
B．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得迟一些
C．离波源较近的质点总比离波源较远的质点振动得早一些
D．一旦波源振动起来，介质中的各个质点也就立刻振动起来
解析：机械波形成的条件是有波源和介质，两 ( http: / / www.21cnjy.com )者缺一，则形不成机械波；机械波的形成可表述为离波源近的质点带动离波源远的质点，故离波源近的质点振动的早一些，分析知A、C正确。
例2.横波和纵波的区别是(　　)
A．横波中，质点做振动，纵波中，质点沿波的传播方向运动
B．横波的传播速度一定比纵波慢
C．横波形成波峰和波谷，纵波形成疏部和密部
D．横波中各质点振动方向与波的传播方向在同一直线上，纵波中各质点振动方向与波的传播方向垂直
解析：无论在横波中，还是纵波中，质点都是在 ( http: / / www.21cnjy.com )各自平衡位置附近振动，只不过横波中振动方向与传播方向垂直，而纵波中振动方向与传播方向在同一直线上；横波有波峰和波谷，纵波有疏部和密部；波的传播速度由介质决定，不同介质有不同波速，故只有C项正确。
答案：C
例3.如图所示为波沿着一条一端固定的绳子传播到B点时的波形图，由图可判断出A点开始振动的方向是(　　)
A．向左
B．向右
C．向上
D．向下
解析：由图可知，沿波传播方向B点的前边质点在其上方，B点要重复前边质点的振动，故B向上运动，故振源也是向上起振的，C项正确。
答案：C
例4.2010年4月14日，青海省玉树县发 ( http: / / www.21cnjy.com )生里氏7.1级大地震，已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度为9.1 km/s和3.7 km/s，在某地观测站中，记录了玉树地震的纵波和横波到达该地的时间差为5.4 s。
(1)求这个观测站距玉树的距离。
(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右晃动？
解析：(1)设观测站距玉树的距离为s，则－＝t，则s＝t＝×5.4 km＝34 km。
(2)因为纵波先到观测点，因而先观察到的是上下振动。
答案：(1)34 km　(2)上下振动
例5.如图所示为一列沿x轴 ( http: / / www.21cnjy.com )的向右传播的简谐横波在某时刻的波动图象。已知此波的传播速度大小为v＝2 m/s，试画出该时刻5 s前和5 s后的波动图象。
解析：解法一：(特殊点振动法)
因为v＝2 m/s，从图得λ＝8 m， ( http: / / www.21cnjy.com )所以T＝＝4 s。又因为此波向右传播，故平衡位置坐标2 m、6 m的两个特殊质点的初始振动方向分别为沿y轴正向与沿y轴负向。经过5 s(1.25T)，这两个质点分别位于正向最大位移与负向最大位移，由此便得出5 s后的波形如图实线所示。同理可得，5 s前的波动图象如图中虚线所示。
解法二：(波形平移法)
因为波速v＝2 m/s，所以由Δx ( http: / / www.21cnjy.com )＝vΔt，可得Δx＝10 m，注意到去整后为；故将整个波形向右平移，即为5 s后的波动图象。而将整个波形向左平移，即为5 s前的波动图象。