《2025年暑假生活北京师范大学出版社高二物理人教版》

七、波的图像
1. 坐标轴的意义：横坐标表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移.
2. 图像的物理意义：某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移(图2-3).

答案： 1.平衡位置 位移 2.平衡位置

八、波的干涉和衍射现象 多普勒效应
1. 波的干涉和衍射
| |波的干涉|波的衍射|
|条件|两列波的频率必须相同|明显条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多|
|现象|形成加强区和减弱区相互隔开的稳定的干涉图样|波能够绕过障碍物或孔继续向前传播|
2. 多普勒效应
(1)条件：波源和观察者之间有相对运动.
(2)现象：观察者感到频率发生变化.
(3)实质：波源频率不变,观察者接收到的频率变化.

答案： 1.相同 尺寸 干涉图样 障碍物
2.
(1)相对运动
(2)频率
(3)不变 变化

1. 竖直放于水面上的圆柱形玻璃瓶的上下运动是机械振动.(√)
2. 单摆经过平衡位置时受到的合力为零.(×)
3. 共振只有害处没有好处.(×)
4. 质点沿水平方向振动,波沿水平方向传播,这样的波一定是横波.(×)
5. 根据$v = \frac{\lambda}{T}$可知,机械波的波长越长,波速越大.(×)
6. 振动图像的图线实质是振动质点所经过的路径形状,波的图像的图线实质是某一时刻各个质点的连线形状.(×)

答案： 1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.×

【典例1】图2-4(a)是一列简谐横波在$t = 0.2s$时的波形图,其中波源在坐标原点处,且波刚传播到$x = 4m$处,图2-4(b)是波上某一点$P$的振动图像.

(1)该波的波长、周期、波速各是多大？
(2)说明质点$P$的位置.
(3)画出$t = 0.4s和t = 0.55s$时的波形图.

答案：
【解析】：
（1）首先，根据图(a)可以看出波长$\lambda$为4米。图(b)显示波的周期$T$为0.2秒。因此，波速$v$可以通过公式$v=\frac{\lambda}{T}$计算得出，即$v=\frac{4\text{m}}{0.2\text{s}}=20\text{m/s}$。
（2）根据图(b)中质点$P$的振动图像，可以看出在$t=0.2$秒时，质点$P$经过平衡位置且正向上运动，这意味着质点$P$在图(a)中应该是波源$O$，其位置坐标为$(0,0)$。
（3）$t=0.4$秒时，$\Delta t_1=0.2$秒，即一个完整周期，波形向右平移一个波长，因此4到8米之间的波形与$t=0.2$秒时0到4米之间的波形相同。$t=0.55$秒时，$\Delta t'=0.35$秒，即$\frac{7}{4}$个周期，只需把$t=0.2$秒时的波形向右平移$\frac{7}{4}$个波长并补充完整即可。
【答案】：
(1)$\lambda=4\text{m}$，$T=0.2\text{s}$，$v=20\text{m/s}$；
(2)$P(0,0)$；
(3)