波动图象专题导学
波动图象是高考命题频率最多的知识点,题型主要以选择和填空题居多,偶尔也有计算题型.波的图象是高考的重点也是高考的难点.
波的图象要与振动图象区别开.简谐运动的图象,反映的是质点相对平衡位置的位移随时间变化的规律,图线随着时间的继续要延伸,但原有图形不变.波动图象,反映的是同一时刻介质中各个质点相对各自平衡位置的位移,波形在不同时刻呈现不同,但波形具有周期性和重复性.
波的周期性分空间周期性(在同一波线上,相距为波长整数倍的各个质点的振动情况完全相同)和时间周期性(波在传播过程中,经过整数倍周期时,其波形图线相同).
波的图象问题要注意以下五种情况可能引起的多解:
⑴波的空间周期性引起;
⑵波的时向周期性引起;
⑶波的双向性引起;
⑷介质两质点间距离与波长关系未定引起;
⑸介质质点振动方向未定引起.
解波的图象问题的方法:
⑴波形平移法(△t后的波形,由原波形沿波传播方向平移.而得);
⑵波图象定义法(寻找某时刻各介质质点的位移矢量,连各矢量末端而成);
⑶振动落后法(离振源越远的质点振动越落后);
⑷“上下坡”法(波形上坡段质点向下运动,波形下坡段质点向上运动).
【典型例题透析】
㈠识图类
〖例1〗一列横波在t=0时刻的波形如图中实线所示,在t=1s时刻的波形如图中虚线所示.由此可以判定此波的:
A.波长一定是4cm B.周期一定是4s
C.振幅一定是2cm D.传播速度一定是1 cm/s
〖命题意图〗
考查波长、周期、振幅和传播速度概念,考查公式和波的双向性,考查从图中搜取信息的能力.
〖解题思路〗
由图象可直接得出该波的波长,振幅为2cm,故A、C正确.
但本题中未说明波的传播方向,如波沿x轴正向传播,传播时间,又,;波速.
如波沿x轴负向传播,传播时间, |