【教案】2017沪科版高中物理选修（3-4）第8点《振动图像与波动图像同现时的应对策略》精讲精析.docxVIP

第8点　振动图像与波动图像同现时的应对策略振动图像描述一个质点的位移随时间的变化规律．波动图像是描述某一时刻参与波动的所有质点的空间分布．两类图像非常形似，当同时出现在一个题目中，会令很多同学手足无措，此时我们可以这样应对：(1)首先识别哪一个是波动图像，哪一个是振动图像，两者间的联系纽带是周期和振幅．(2)再确定振动图像所指的零时刻的波形图，然后确定振动图像所描述的质点，在波动图上的位置及其他问题．对点例题　一列简谐横波沿x轴负方向传播，图1甲是t＝1s时的波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间作起点)，则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线(　　)图1A．x＝0处的质点B．x＝1m处的质点C．x＝2m处的质点D．x＝3m处的质点解题指导　当t＝1s时，由题图乙振动图线可知，质点在平衡位置，正要沿y轴负方向运动；由图甲波动图线知O点在平衡位置，正沿y轴负方向运动，所以选A.答案　A易错辨析　很多同学在判断质点的振动方向时，容易把这两种图像混淆．在波动图像中要根据质点振动方向与波传播方向的关系判断；在振动图像中，只需沿着时间轴观察质点的振动方向即可．1．如图2(a)所示为一列简谐波在某时刻的波形图．图(b)表示传播该波的介质中某一质点在此后的一段时间内的振动图像，则(　　)　图2A．若波沿x轴正方向传播，则图(b)为质点a的振动图像B．若波沿x轴正方向传播，则图(b)为质点b的振动图像C．若波沿x轴负方向传播，则图(b)为质点c的振动图像D．若波沿x轴负方向传播，则图(b)为质点d的振动图像答案　BD解析　本题考查对波动图像和振动图像的理解．由图(a)知，此时刻质点a、c处在最大位移处，因此从此时刻起质点a、c的振动图像应是余弦图线，由此排除了选项A、C.若波沿x轴正方向传播，由“上下坡”法可知质点b此时刻向上振动．同理，若波沿x轴负方向传播，则质点d此时刻也应向上振动，即从此时刻起的以后一段时间里质点的振动图像都与图(b)吻合．故正确选项为B、D.2．如图3甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像．从该时刻起(　　)　图3A．经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离B．经过0.25s时，质点Q的加速度大小质点P的加速度C．经过0.15s时，波沿x轴的正方向传播了3mD．经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向答案　AC解析　由振动图像可判定t＝0时刻质点P向下振动，则机械波向右传播．经0.35s，即经1T时，P点在波峰，故Q距平衡位置的距离小于P到平衡位置的距离，A对；经0.25s，即经1T时，P在波谷，Q的加速度小于P的加速度，B错误；波速v＝＝m/s＝20 m/s，所以经0.15s波沿x轴的正方向传播的距离s＝vΔt＝20×0.15m＝3m，C对；Q点在图示时刻向上振动，经半个周期，其运动方向沿y轴负方向，D错．