高考物理一轮复习 1.2 机械波课件 新课标选修34.ppt

1.机械波的形成条件(1)有发生机械振动的波源(2)有传播介质，如空气、水等第第2讲机械波讲机械波2021/8/11 星期三12传播特点(1)机械波传播的只是振动的 和 ，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波 (2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与 振动周期和频率相同(3)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为 ，位移为 3机械波的分类(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互 的波，有 (凸部)和 (凹部)(2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在 的波，有 和 形式形式能量能量迁移迁移波源的波源的4A零零垂直垂直波峰波峰波谷波谷同一直线同一直线密部密部疏部疏部2021/8/11 星期三21横波的图象2021/8/11 星期三3应用直接读取振幅A和波长，以及该时刻各质点的位移确定某时刻各质点加速度和速度的方向，并能比较大小结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方向确定波的传播方向.2021/8/11 星期三42.振动图象与波的图象的对比和应用2021/8/11 星期三5图象信息(1)振动周期、振幅(2)各时刻质点的位移、速度、加速度(包括大小、方向)(1)波长、振幅(2)任意一质点此刻的位移和加速度方向图象变化随时间推移图象延续，但原有形状不变随时间推移，图象沿传播方向平移一完整曲线对应横坐标一个周期一个波长2021/8/11 星期三63.波长、波速、频率及其关系(1)波长在波动中，振动相位总是 的两个相邻质点间的距离，用表示(2)波速波在介质中的传播速度由 本身的性质决定(3)频率由 决定，等于 的振动频率(4)波长、波速和频率的关系相同相同介质介质波源波源波源波源2021/8/11 星期三71波的干涉与波的衍射的比较2021/8/11 星期三8内容衍射和干涉 定义现象可观察到明显现象的条件相同点波的衍射波可以绕过障碍物继续传播的现象波能偏离直线而传到直线传播以外的空间缝、孔或障碍物的尺寸跟波长相差不多或者小于波长干涉和衍射是波特有的现象波的干涉频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱的现象干涉图样稳定，振动强弱区域相间分布，加强区、减弱区位置不变两列波的频率相同2021/8/11 星期三92021/8/11 星期三101质点的起振方向各质点开始振动(即起振)的方向均与波源的起振方向相同2质点的振动方向与波的传播方向的互判方法(1)上下坡法2021/8/11 星期三11(2)带动法如下图所示，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2021/8/11 星期三122021/8/11 星期三132021/8/11 星期三141如图121所示，S1、S2为水波槽中的两个波源，它们分别激起两列水波，图中实线表示波峰，虚线表示波谷已知两列波的波长12，该时刻在P点为两列波的波峰与波峰相遇，则以下叙述正确的是()2021/8/11 星期三15AP点有时在波峰，有时在波谷，振动始终加强BP点始终在波峰CP点的振动不遵守波的叠加原理，P点的运动也不始终加强DP点的振动遵守波的叠加原理，但并不始终加强答案D2021/8/11 星期三162如图122所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是()2021/8/11 星期三17A女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变低B女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高C女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变D女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低答案D2021/8/11 星期三183(2010上海单科，2)利用发波水槽得到的水面波形如图123a、b所示，则()A图a、b均显示了波的干涉现象B图a、b均显示了波的衍射现象C图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象D图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象2021/8/11 星期三19解析图a中可以看出只有一条狭缝，穿过水波发生明显的衍射；图b中有两个振源，有些区域振动加强，有些区域振动减弱，是干涉现象答案D2021/8/11 星期三204(2010安徽卷，15)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图124所示P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是()Av变小，a变大 Bv变小，a变小Cv变大，a变大 Dv变大，a变小解析由波的传播方向及P点位置，可知P点此时正向平衡位置运动，速度增大，加速度减小答案D2021/8/11 星期三215一列简谐波在两时刻的波形如图125中实线和虚线所示，由图可确定这列波的()A周期 B波速 C波长 D频率解析因题中未给出实线波形和虚线波形的时刻，不知道时间差或波的传播方向，因此无法确定波速、周期和频率，只能确定波长，正确答案为C.答案C2021/8/11 星期三226(2011武汉调研)一简谐横波沿x轴正方向传播，若在x1 m处质点的振动图象如图126所示，则该波在t0.3 s时刻的波形曲线为()2021/8/11 星期三23解析由题图可知t0.3 s时刻处于x1 m处的质点在波谷位置显然t0.3 s时刻的波形图中只有A对应了x1 m处的质点处在波谷位置，A正确答案A 2021/8/11 星期三24考点一对波的图象的理解及应用【典例1】如图127所示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2 m/s，此时P点振动方向沿y轴负方向，则()A该波传播的方向沿x轴负方向BP点的振幅比Q点的小2021/8/11 星期三25C经过t4 s，质点P将向右移动8 mD经过t4 s，质点Q通过的路程是0.4 m解析由P点振动方向沿y轴负方向可判断该波传播的方向沿x轴正方向，选项A错误；均匀介质中传播的简谐横波各质点振幅相同，因此选项B错误；各质点只在自己的平衡位置附近振动，并没有随波移动，而且t4 s2T，路程s8A0.4 m，选项C错、D对答案D2021/8/11 星期三26【变式1】如图128所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示t10、t20.5 s时的波形，t2T，能正确反映t37.5 s时波形的图是()2021/8/11 星期三27答案D2021/8/11 星期三28考点二波的多解问题【典例2】(2010福建)一列简谐横波在t0时刻的波形如图129中的实线所示，t0.02 s时刻的波形如图中虚线所示若该波的周期T大于0.02 s，则该波的传播速度可能是()A2 m/s B3 m/s C4 m/s D5 m/s2021/8/11 星期三292021/8/11 星期三30答案B2021/8/11 星期三312021/8/11 星期三32【变式2】一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45 m，图1210是A处质点的振动图象当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是()A4.5 m/s B3.0 m/s C1.5 m/s D0.7 m/s2021/8/11 星期三33答案A2021/8/11 星期三34考点三波的图象与振动图象的综合应用【典例3】如图1211甲为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置为x1 m处的质点，Q是平衡位置为x4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则()2021/8/11 星期三35At0.15 s时，质点Q的加速度达到正向最大Bt0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴正方向C从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴正方向传播了6 mD从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cm2021/8/11 星期三362021/8/11 星期三37因波向x轴负方向传播，则此时P质点的运动方向沿y轴负方向；D选项中，由图甲可以看出，由于t0.10 s时刻质点P不处于平衡位置，故从t0.10 s到t0.25 s质点P通过的路程不为30 cm，本题正确选项为A.答案A2021/8/11 星期三38【变式3】一列简谐横波某时刻的波形如图1212甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图1212乙所示，则()A这列波沿x轴正向传播B这列波的波速是25 m/sC从该时刻起经0.4 s，A质点通过的路程是16 mD从该时刻起，质点P将比质点Q后回到平衡位置2021/8/11 星期三39答案B2021/8/11 星期三40考点四波特有的现象【典例4】如图1213为某一报告厅主席台的平面图，AB是讲台，S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图1213所示报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消已知空气中声速为340 m/s，若报告人声音的频率为136 Hz，问讲台上这样的位置有多少个？2021/8/11 星期三412021/8/11 星期三42答案4个2021/8/11 星期三43【变式4】关于甲、乙、丙、丁四幅图象，下面说法错误的是()A甲图条纹平行等距，是双缝干涉的图样B乙图条纹间距不等，是单缝衍射的图样C丙图是肥皂膜在阳光下产生的彩色条纹，属于薄膜干涉D丁图的正中央是亮的，一定是光透过小孔之后产生的单孔衍射图样2021/8/11 星期三44解析丁图是泊松亮斑，是光照到不透明小圆板上发生的衍射现象答案D2021/8/11 星期三45【变式5】频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动以v表示声源的速度，V表示声波的速度(vV)，表示接收器接收到的频率若v增大，则()A增大，V增大 B增大，V不变C不变，V增大 D减小，V不变解析由于声波的速度由介质决定，故V不变据多普勒效应可知，当声源靠近接收器时接收到的频率变高，增加故B项正确答案B 2021/8/11 星期三462021/8/11 星期三47答案B2021/8/11 星期三482(2011浙江改编)在O点有一波源，t0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波t14 s时，距离O点为3 m的A点第一次达到波峰；t27 s时，距离O点为4 m的B点第一次达到波谷则以下说法正确的是()A该横波的波长为2 mB该横波的周期为2 sC该横波的波速为1 m/sD距离O点为5 m的质点第一次开始向上振动的时刻为6 s末2021/8/11 星期三49答案C2021/8/11 星期三503(2011四川卷，16)如图1215为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t0时的波形图，当Q点在t0时的振动状态传到P点时，则()A1 cmx3 cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动BQ处的质点此时的加速度沿y轴的正方向CQ处的质点此时正在波峰位置DQ处的质点此时运动到P处2021/8/11 星期三51答案B2021/8/11 星期三524(2011上海单科，24)两列简谐波沿x轴相向而行，波速均为v0.4 m/s，两波源分别位于A、B处，t0时的波形如图1216所示当t2.5 s时，M点的位移为_ cm，N点的位移为_ cm.2021/8/11 星期三53答案202021/8/11 星期三542021/8/11 星期三55A B C D2021/8/11 星期三56解析本题考查波的传播该波的波长为4 m，P、Q两点间的距离为3 m当波沿x轴正方向传播时，P在平衡位置向上振动，而Q点此时应处于波峰，正确；当波沿x轴负方向传播时，P点处于平衡位置向下振动，而此时Q点应处于波谷，正确答案C2021/8/11 星期三57Aa处质点的振动图象 Bb处质点的振动图象Cc处质点的振动图象 Dd处质点的振动图象2021/8/11 星期三58答案B2021/8/11 星期三597(2011重庆卷，17)介质中坐标原点O处的波源在t0时刻开始振动，产生的简谐波沿x轴正向传播，t0时刻传到L处，波形如图1220所示下列能描述x0处质点振动的图象是()2021/8/11 星期三60解析由波动图象可知t0时x0处质点正向下振动，下一时刻质点纵坐标将减小，排除B、D选项x0处质点开始振动时的振动方向向下，故选项A错误，选项C正确答案C2021/8/11 星期三61三、波特有的现象8(2011上海单科，10)两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图1221所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则()A在两波相遇的区域中会产生干涉B在两波相遇的区域中不会产生干涉Ca点的振动始终加强Da点的振动始终减弱解析由图知，两列波的波长不相等，不满足波的干涉条件，故B正确，A、C、D错误答案B2021/8/11 星期三629(2011江苏卷，12B(1)如图1222所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是()A同时被照亮 BA先被照亮CC先被照亮 D无法判断解析由多普勒效应知，C先被照亮，A、B、D错，C对答案C2021/8/11 星期三63单击此处进入单击此处进入 活页限时训练活页限时训练2021/8/11 星期三642021/8/11 星期三65