第4单元：单元复习：.doc

第四单元：单元复习：
一、本章知识要点及高考要求：
1、波的基本概念；
2、波长、波速和频率；
3、波的图象；
4、波的特有现象，声波
5、本章高考的热点内容：
（1）振动和波的关系；
（2）波长频率和波速的关系；
（3）波的图象的应用。
6、本章高考试题特点：
（1）试题容量大、综合性强，一道题往往要考查多个概念或多个规律；
（2）用图象考核理解能力和推理能力，特别是对波的图象的理解和应用。
二、概念辨析：
（一）、振动图象和波动图象的比较：
运用图象描述简谐振动及其在介质中的传播过程，对理解振动和波动的规律有十分重要的作用。振动图象和波的图象，它们“型同而质不同”，两者有明显的区别。它们的研究对象不同。物理意义不同，变化规律不同，它们在判断质点运动方向等问题上考虑的角度不同。

（二）解决振动与波的关系问题的注意点：
1、波的图象、质点的振动方向和波的传播速度这三个因素是相互联系和相互制约的，当机械波在介质中传播时，介质中各质点都做机械振动，它们的振动是以波的形式相互关联的，是沿波的传播方向前后带动的，振动的传播速度就是波速，但是特别要注意波速与质点振动是两个不同的概念，不能混淆。

[例1、]判断如图所示的两图象中A点（A时刻）的振动方向（已知波的图象中的波向右传播）

[分析与解]：
在图甲中所示的图象中，选一个与A相邻的点B，B在A以上，且在A的左面，而波向右传播，故B比A先振，A要在B带动下振动，所以此时A向上振动（反之知道了A向上振动也可以判断波向右传播）。
在图乙中，所示的振动图象，要判断A时刻质点的振动方向，找下一时刻B，因B在A之后，因此A时刻质点要向下振动。
波的图象或振动图象中判断某点（某时刻）质点的振动方向是难点。处理方法是：与相邻的质点（或时刻）相比较，经过分析即可得出正确的判断。
2、在波的传播过程中，平衡位置相距为波长的整数倍的质点位移总是相同，称为同相点；
平衡位置相距为半波长的奇数倍的质点振动的步调相反（速度方向或位移方向始终相反），称为反相点。
例2、图中甲为振源P的振动图象，图中乙中的直线表示介质质点的平衡位置，P为振源，所产生的横波向右传播，M、N是波传播途径中的两个点，已知PM=54.2m，PN=55.4m
波速为20m/s，当P点经过平衡位置向上运动时，则：
A、M通过平衡位置向上运动，N通过平衡位置向下运动；
B、M在波谷，N在波峰；
C、M在波峰，N在波谷；
D、M、N均在波谷。

[分析与解：]
由图甲可知，质点的振动周期T=4×10秒，则波长=vT=20×4×10=0.8（m）
而=即PM=67。

当P点经平衡位置向上运动时，P点附近的波形如图所示，由图可知，与P点相距为的Q点在波峰，而M点与Q点的距离为67，M点和Q点同相，所以M点也是在波峰。
MN=PN-PM=55.4–54.2=1.2m，
，即MN=1。
N和M点是反相点，它们位移大小相等，方向相反，所以N点在波谷，本题的正确答案为C。
（三）波动的多解问题分类：
1、传播方向带来的多解：
机械波的一个非常重要的特点是具有向右和向左传播的双向特性，若题目未给定波在传播过程中的传播方向，或由于题目中未给定判断波的传播方向的必要条件，则应考虑波传播的双向性，其结果有多解。
[例3、]如图所示，绳中有一列正弦横波，沿x轴传播，图中a、b是绳上两点，它们在x轴方向上的距离小于一个波长，当a点振动到最高点时，b点恰经过平衡位置向上运动，试在a、b之间画出可能的波形。

[分析与解：]
本题没有给定波沿x轴的正向还是x轴的负方向传播，故应考虑以下两种情况。
（1）若波沿x轴正方向传播，根据质点A在波峰，质点b在平衡位置，a、b间距小于波长的条件，a、b距离有两种可能：或，如图甲和乙所示，当a、b间距为时，b质点向上振动，符合题意；当a、b间距为时，B质点向下振动，不符合题意。因此当波沿x轴正方向传播时，a、b间波形为图甲所示。
（2）若波沿x轴负方向传播，a、b间距也有和两种可能，波形分别为甲和乙所示，但图甲中质点b振动方向向下，不符合题意；图乙中质点b振动方向向上，符合题意。因此当波沿x轴负方向传播时，a、b间波形为图乙所示。

2、传播时间带来的多解：
机械波的传播过程在时间上和空间上都具有周期性，也就是每经过一个周期或每传播一个波长的距离，所得到得波形图和原来的波形图其形状相同，即nT+时刻的波形与时刻的波形图相同，或者波传播的距离n+x后的波形与传播距离x后的波形相同，由此可带来机械波问题的多解性。
（四）关于波的干涉：
1、波在传播过程中的性质：
几列波相遇时能够保持各自的状态而不相互干扰；两列波重叠区域里任何一点的总位移，都等于两列波分别引