沪教版高中物理选修3-4 2.3机械波的案例分析_学案1

机械波的案例分析

【学习目标】
1．学习综合应用机械波形成和传播的规律分析解决实际问题。
2．理解机械波与机械振动的联系，明辨两种图像的区别。
3．理解机械波的传播方向与质点振动方向的关系，学会在波形图中由其中一个方向推理出另一个方向。
【学习重难点】
理解机械波的传播方向与质点振动方向的关系，学会在波形图中由其中一个方向推理出另一个方向。
【学习过程】
1．波长，频率和波速的关系_______________
2．由于波在同一种介质中是匀速传播的，故机械波的传播时间t，传播距离s和传播速度v之间的关系是：______________
3．关于解决波的图像问题：应注意波的方向的___________性；波图形的_______性，即相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同。
案例分析1：地震中不同性质的机械波
案例（略，见教材）
理解要点：
1．机械波在同一均匀介质中时___________传播的，可用s=vt处理有关问题；
2．据题意横波传来可以使__________振动，纵波传来可以使_______________振动；
3．利用s=vt和两列波传来的时间差列方程计算；
案例分析2：从波的图像和振动图像上检索关于振动和波的相关信息
案例（略，见教材）
理解要点：1．a图是波的图像，可知介质中各质点的振幅均为A=_______m；
这列波的波长为λ=_____m；
2．b图是介质中某一个质点的振动图像，可知该质点的振幅为A=______m；
该质点的振动周期T=______s，所以这列波的周期也是T=________s。
3．可由公式v=_______计算v=________。
4．理解振动图像与波的图像的区别与联系

案例分析3 机械波的多解问题举例
图中的实线是某简谐横波在t时刻的波形图象，虚线是经过Δt=0.2 后的t′ 时刻波形图象。
（1）假定波向左传播，求Δt内波传播的可能距离。
（2）若这列波向右传播，求它可能的最大周期。
（3）假定波速是35 m/s，求波的传播方向。




【达标检测】
1．一列简谐横波在某一时刻的波形图如图甲所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1．5m和x=4．5m。P点的振动图像如图乙所示。在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是

2．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为。若在x=0处质点的振动图像如右图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为


3．图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.6s时的波形图，波的周期T＞0.6 s，则
A．波的周期为2．4 s
B．在t＝0.9 s时，P点沿y轴正方向运动
C．经过0.4 s，P点经过的路程为4 m
D．在t＝0.5s时，Q点到达波峰位置
4．弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t＝0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为___________cm/s，t＝___________时，位于x2＝45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置

x/m

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

y

图甲 图乙

O 2 4 5 6 8 10 x/m

y/cm

0.2

-0.2

P

Q

O 10 20 30 40 x/m

8

-8

y/cm

N