高中物理教學(xué)論文 巧編機(jī)械波三字經(jīng) 新人教版

1、機(jī)械波“三字經(jīng)”機(jī)械波一章中的波的圖像、波長、頻率和波速的關(guān)系，是高考考查的熱點(diǎn), 另外波的疊加、干涉、衍射等問題都曾在高考中出現(xiàn)，許多同學(xué)覺得本章知識較繁雜，難以記憶，為解決這一問題，特將機(jī)械波一章知識要點(diǎn)編成“三字經(jīng)”如下：1、波的產(chǎn)生：波產(chǎn)生，需振動，有介質(zhì)，方成形.2、波分類及橫縱波的特點(diǎn)：依波向，與振向，波分類，有縱橫. 橫波中，凸為峰，凹為谷，凸凹處，零速度；縱波中，現(xiàn)疏密.3、波中質(zhì)點(diǎn)的振動情況及與波長的關(guān)系：波中點(diǎn)，在諧振，初振向，同波源，不遷移，原地蹦，而整波，在傳播. 質(zhì)點(diǎn)振，整周期，波傳距，整波長，點(diǎn)振動，所用時(shí)，正比于，波傳距.4、求解波長、波速：求波長，三條路：一周中

2、，波傳距；波圖中，相鄰點(diǎn)，振況同，其間隔，波長等；知波速，知頻率，速頻比，波長值。波速度，介質(zhì)定，求其值，長頻積，又一方，距時(shí)商。5、橫波圖像特點(diǎn)與振動圖像的特點(diǎn)：橫波圖，弦曲線，同一刻，質(zhì)點(diǎn)連，縱橫軸，表位移. t變化，波樣變，隔整周，圖重現(xiàn). 完整弦，起止點(diǎn)，橫軸距，等波長，其單位，要品味；峰谷間，平衡距，半波奇；由波圖，知振幅，其大小，將能表. 振動圖，弦曲線，不同時(shí)，點(diǎn)位移，全正弦，所用時(shí)，表周期，坐標(biāo)軸，橫表時(shí)，縱表移. 6、由波圖判斷圖中質(zhì)點(diǎn)的振動方向：知波圖，知波向，波中點(diǎn)，判動向，上坡下，下坡上. 7、波的疊加問題：波遇波，情況多：同頻波，謂干涉，波圖樣，強(qiáng)弱隔，強(qiáng)處強(qiáng)，弱處弱

3、，點(diǎn)振幅，不變了，疊加點(diǎn)，可動著，其位移，矢量和，距兩源，波程差，整波倍，振動強(qiáng)，半波奇，弱來訪；異頻波，疊加了，點(diǎn)振幅，變化著，此時(shí)強(qiáng)，彼時(shí)弱. 8、波的衍射：一切波，俱衍射，有易觀，有難現(xiàn)。障礙物，孔尺寸，比波長，差不多，觀衍射，明顯了.9、波類問題規(guī)律：波類題，有規(guī)律，兩波圖，有虛實(shí)，實(shí)變虛，隔時(shí)T，對待T，莫大意，它里面，藏周期，僅有圖，無方向，該類題，思雙向.在學(xué)習(xí)中，若能將以上知識熟練掌握，并靈活運(yùn)用，對于解機(jī)械振動、機(jī)械波類題，將會非常便捷.例1 一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示，已知圖中b位置的質(zhì)點(diǎn)起振比a位置的質(zhì)點(diǎn)晚0.5s，b和c之間的距離是5cm，則此列波的波長和頻率

4、應(yīng)分別為A5m，1Hz B10m，2HzC5m，2Hz D10m，1Hz解析：由圖像的坐標(biāo)軸可知是波的圖像，距“完整弦，起止點(diǎn)，橫軸距，等波長”知bc間距等于一個(gè)波長即=5m, 又據(jù)“峰谷間，平衡距，半波奇”, 可知ab間為半個(gè)波長，由b比a晚振0.5s，再據(jù)“點(diǎn)振時(shí)，正比于，波傳距”知T=1s，則選A項(xiàng).例2 一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，波速v= 4 m/s，已知坐標(biāo)原點(diǎn)（x =0）處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖a所示，在下列4幅圖中能夠正確表示t=0.15s時(shí)波形的圖是解析：由“振動圖”“橫表時(shí)”知圖a是振動圖象，又據(jù)“全正弦，所用時(shí)，表周期”知T=0.4s，當(dāng)t =0.15s時(shí)，由振動圖可知質(zhì)點(diǎn)

5、向下朝向平衡位置振動，由題知，波沿x軸負(fù)向傳播，據(jù)“知波圖，知波向，波中點(diǎn)，判動向，上坡下，下坡上”可判知A項(xiàng)圖正確。例3 一列橫波在x軸上傳播，在x0與x1cm的兩點(diǎn)的振動圖線分別如圖中實(shí)線與虛線所示, 由此可以得出A波長一定是4cmB波的周期一定是4sC波的振幅一定是2cmD波的傳播速度一定是1cm/s解析：據(jù)“波類題”“僅有圖，無方向，該類題，思雙向”由題中圖可判知兩質(zhì)點(diǎn)的振動時(shí)間相差1s，考慮到周期性和雙向性有或，據(jù)“點(diǎn)振時(shí)，正比于，波傳距”得知兩質(zhì)點(diǎn)的間隔或, 由這些我們可判知A、D選項(xiàng)不正確，由振動圖像知B、C正確。例4 圖甲為一列簡諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為

6、計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動圖象, 從該時(shí)刻起A經(jīng)過0.35 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離B經(jīng)過0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)P的加速度C經(jīng)過0.15s，波沿 x 軸的正方向傳播了3mD經(jīng)過0.1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動方向沿y軸正方向解析：由振動圖可判知質(zhì)點(diǎn)P的周期T=0.2s，此刻的振動方向沿y軸負(fù)方向，由波圖據(jù)“知波圖”“波中點(diǎn)，判動向，上坡下，下坡上”可得該波沿x軸正向傳播，據(jù)橫波圖的特點(diǎn)“隔整周，圖重現(xiàn)”則當(dāng)t =0.35s, 即t =7T/4時(shí)的波形圖應(yīng)與3T/4時(shí)的波形圖相同，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P應(yīng)位于波峰處，因QP的平衡位置間距離小于半個(gè)波長可判知Q點(diǎn)一定不會處于波谷處，A項(xiàng)

7、正確. 當(dāng)t =0.25s 即t =5T / 4時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正處于波谷位置，由以上知Q點(diǎn)的位移應(yīng)小于最大位移，故B錯. 當(dāng)t =0.15s , 即s =vt = 3m，C正確，當(dāng)t =0.1s, 即t =T/ 2時(shí)，據(jù)振動的對稱性可判斷Q點(diǎn)應(yīng)沿y軸負(fù)方向振動, 故D錯.例5 如圖所示，實(shí)線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t =0時(shí)刻的波形圖，虛線是這列波在t =0.2 s時(shí)刻的波形圖。已知該波的波速是0.8 m/s，則下列說法正確的是A這列波的波長是14 cmB這列波的周期是0.125 sC這列波可能是沿x軸正方向傳播的Dt =0時(shí)，x = 4 cm處的質(zhì)點(diǎn)速度沿y軸負(fù)方向解析：由橫波圖形的特點(diǎn)得=1

8、2cm=0.12m, 由波速公式得周期T =0.15s，據(jù)“隔整周，圖重現(xiàn)”知t =0.2s時(shí)的波形圖與t =0.05s時(shí)的波形圖相同，又因t = 0.05 0.15/4, 故波圖第一次由實(shí)變虛時(shí)波中質(zhì)點(diǎn)的振動時(shí)間應(yīng)大于半個(gè)周期，以x =4cm處的質(zhì)點(diǎn)為研究對象， 可推斷出該質(zhì)點(diǎn)在t =0.2s時(shí)應(yīng)沿y軸正方向振動，再據(jù)“知波圖”“波中點(diǎn)”“下坡上”, 可判斷此波一定沿x軸負(fù)方向傳播，綜合以上知識可分析出D項(xiàng)正確.熟記“機(jī)械波三字經(jīng)”, 不但可以順利求解機(jī)械波部分的基礎(chǔ)題, 而且對于求解機(jī)械振動、機(jī)械波知識結(jié)合的題也有很大的幫助。同學(xué)們可以嘗試自己練習(xí)。同步訓(xùn)練： 1、在均勻介質(zhì)中選取平衡位置

9、在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)的距離均為L，如圖(a）所示一列橫波沿該直線向右傳播，t =0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間t第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形, 則該波的 A周期為t，波長為8L B周期為t ，波長為8LC周期為t ，波速為12L/t D周期為t ，波速為8L/t 2、（1）一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播，位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖1所示。該振動的振幅是 cm；振動的周期是 s；在t =周期時(shí)，位于原點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移是 cm. 圖2為該波在某一時(shí)刻的波形圖，A點(diǎn)位于x0.5 m處；該波的傳播速度是 m/s；經(jīng)過周期后，A點(diǎn)離開平衡位置的位移是 cm。3、如圖所示，實(shí)線和虛線分別為某種波在t時(shí)刻和t +t時(shí)刻的波形曲線。B和C是橫坐標(biāo)