高中人教版 (2019)2 波的描述优秀当堂达标检测题

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知识点01波的图像
1．图像的建立：横坐标x表示在波的传播方向上介质中各质点的平衡位置．纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移．
2．简谐波(正弦波)：如图：波形图线是正弦曲线，叫正弦波，也叫简谐波．
简谐波中的质点都做简谐运动．
3．波的图像信息
(1)确定位移：可以直接看出在该时刻沿传播方向上各质点的位移．
(2)确定振幅：介质各点的振幅A是波动图像上纵坐标最大值的绝对值．
(3)从图像中可以看出波长．
(4)从图像中可以间接地比较各质点在该时刻的振动速度、动能、势能、回复力、加速度等量的大小．
(5)如已知波的传播速度，可利用图像所得的相关信息进一步求得各质点振动的周期和频率．
(6)若已知波的传播方向，可确定各质点在该时刻的振动方向，并判断位移、加速度、速度、动能的变化。常用方法：
①上、下坡法：沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”，如图所示。
②带动法
原理：先振动的质点带动邻近的后振动的质点。
方法：如图所示，在质点P靠近波源一方附近的图象上另找一点P′，若P′在P上方，则P向上运动，若P′在P下方，则P向下运动。
③微平移法
原理：波向前传播，波形也向前平移。
方法：作出经微小时间Δt后的波形，如图虚线所示，就知道了各质点经过Δt时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了，图中P点振动方向向下。
④同侧法：质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的同一侧，如图所示，若波向右传播，则P向下运动。
⑤头头(尾尾)相对法：在波形图的波峰(或波谷)上画出一个箭头表示波的传播方向，并在波峰(或波谷)两边波形上分别画出两个箭头表示质点运动方向。那么这三个箭头总是头头相对，尾尾相对(如图所示)。
知识点02机械波中常用的物理量
1．波长(λ)
(1)定义：在波动中，振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离．
(2)其他表述：
①波动中，对平衡位置的位移总是相同的两个相邻质点间的距离等于波长．
②在横波中，两个相邻的波峰(或波谷)间的距离等于波长．在纵波中，两个相邻的密部(或疏部)间的距离等于波长．
③经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于波长．
2．周期(T)与频率(f)
(1)波的周期(或频率)就等于波源质点振动的周期(或频率)。
(2)物理意义：波的周期(或频率)是反映波变化快慢的物理量，它不能反映波传播的快慢。
①波的周期由波源决定，与传播介质无关。同一列波在不同介质中传播时能够保持不变的是周期(或频率)。
②每经历一个周期，各振动质点完成一次全振动，波形图将恢复原状。
3．波速(v)
(1)定义：波速是指振动在介质中传播的速度，而不是介质质点的振动速度．从波形上看，波的传播速度即波形的平移速度．
(2)关系式：v＝eq \f(λ,T)＝λf.
4．决定波长、频率和波速的因素
(1)频率：波的频率由波源振动的频率决定，与介质无关．
(2)波速：波速由介质的性质决定，与温度有关，与波源的振动无关．
(3)波长：波长由介质和波源共同决定．
知识点03振动图像和波的图像的区别
解题大招
大招01波长的三种确定方法
(1)根据定义确定
①在波动中,振动相位总是相同的两个相邻质点间的距离等于一个波长.
②波在一个周期内传播的距离等于一个波长.
(2)根据波的图象确定
①在波的图象上,振动位移总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长.
②在波的图象上,运动状态(速度)总是相同的两个相邻质点间的距离为一个波长.
③在波的图象上,两个相邻波峰(或波谷)间的距离为一个波长.
(3)根据公式λ=vT来确定.
大招02解决波的图象与振动图象综合问题的方法
(1)分清图象类型，明确是振动图象，还是波的图象。
(2)结合题意看清是哪一时刻的波形图，然后再看振动图象中这一时刻质点正在向哪一个方向振动，再由振动方向与波的传播方向的关系来确定是哪一质点的振动图象。反之亦可根据振动图象，画出某一时刻的波形图。
(3)波的传播具有双向性，对于波的传播方向不明确的，应分情况讨论。
大招03波形图相关问题解题要领
(1)理解波的图象的物理意义。
(2)掌握已知某一时刻波的图象，确定质点运动方向的方法。
(3)理解波的传播可看成是波形的传播，不能误认为是质点的平移。
大招04振动图象与波的图象
利用两种图象分析问题时，对于波动图象要清楚它是对应哪个时刻，对于振动图象要清楚它是描述的哪个点，要找到两种图象的对应关系。
大招05波的传播与图像问题
1.波传播的实质是在传播振动状态，质点不随波迁移．从波形上看，波的传播速度即波形的平移速度．平移波形是解决这类问题的重要方法．
2．经过一个周期波传播一个波长，eq \f(1,4)个周期传播eq \f(1,4)波长，可依此类推．
大招06波的图像随时间变化，画出某时刻波的图像是解题的基础，常用两种方法：
1．平移法：先算出经Δt时间波传播的距离Δx＝v·Δt，若Δx