高中物理选修3第2讲机械波

结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 选修 3-4 机械振动 机械波 光 电磁波 相对论简介第 2讲 机械波 结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 抓住四个考点备选视频展台突破四个考向 随堂基础演练第 2讲机械波1.机械波、横波和纵波 2.横波的图象 3.波速，波长和频率 (周期 )的关系4.波的干涉和衍射现象 多普勒效应1.对机械波的理解及图象的应用 2.波的多解问题 3.波的图象与振动图象的综合应用 4.波的特有现象 机械振动 机械波 光 电磁波 相对论简介 备选多媒体展台1.用砂摆显示简谐运动的图像2.单摆3.单摆振动过程中的机械能守恒4.面波的衍射5.多普勒效应6.惠更斯原理7.全反射现象的演示8.光的干涉 -杨氏干涉实验9.光的双缝干涉条纹的形成10.光的单缝衍射11.电磁振荡12.电磁振荡的图像13.同时的相对性14.长度的相对性15.时间间隔的相对性显示 /隐藏结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 01抓住四个考点 【 思维驱动 】 (2011新课标全国卷 )一振动周期为 T、振幅为 A，位于 x 0点的波源从平衡位置沿 y轴正向开始做简谐振动该波源产生的一维简谐横波沿 x轴正向传播，波速为 v，传播过程中无能量损失 .一段时间后，该振动传播至某质点 P，关于质点 P振动的说法正确的是 ( ).A振幅一定为 AB周期一定为 TC速度的最大值一定为 vD开始振动的方向沿 y轴向上或向下取决于它离波源的距离E若 P点与波源距离 x vT，则质点 P的位移与波源的相同 考纲点击 1.机械波、横波和纵波解析 机械波是将波源的振动形式和能量向外传递的过程，对简谐波而言，介质中各振动质点的振幅和周期都与波源的相同， A、 B正确；质点 P的振动速度不是波的传播速度 v， C错误；质点 P开始振动的方向与波源开始振动的方向相同，与它们的距离无关， D错误；若 P点与波源距离 x vT ，相差波长 整数倍的质点振动情况都相同，故 E正确答案 ABE 解析 /显隐结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 01抓住四个考点 【 知识存盘 】 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2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 能量迁移波源的4A零垂直波峰 波谷同一直线密部 疏部结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 【 思维驱动 】 01抓住四个考点 如图为一列沿 x轴负方向传播的简谐横波在 t 0时的波形图，当 Q点在 t 0时的振动状态传到 P点时，则 ( ).A.1 cmx3 cm范围内的质点正在向 y轴的负方向运动B.Q处的质点此时的加速度沿 y轴的正方向C.Q处的质点此时正在波峰位置D.Q处的质点此时运动到 P处 考纲点击 2.横波的图象解析 由波沿 x轴负方向传播知，当 Q点在 t 0时的振动状态传到 P点时，波形如图中虚线所示，所以此时 1 cmx2 cm范围内的质点正在向 y轴正方向运动，因此选项 A错误； Q处质点此时正在波谷位置，加速度沿 y轴的正方向，故选项 B正确、选项 C错误；波传播的是振动的形式和能量，质点并不随波迁移，故选项 D错误 .答案 B 解析 /显隐结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 01抓住四个考点 横波的图象 【 知识存盘 】 项 目 内容坐 标轴 以横 轴 表示各 质 点的平衡位置 ,纵轴 表示 该时 刻各 质 点的位移意 义 表示在波的 传 播方向上，某 时 刻各 质 点离开平衡位置的位移图 象应 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 .结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 01抓住四个考点 【 思维驱动 】 关于公 式 v f,正确的说法是 ( ).A.v f适用于一切波B.由 v f知 ,f增大 ,则波速 v也增大C.v、 、 f三个量中 ,对同一列波来说，在不同介质中传播时保持不变的只有 fD.由 v f知 ,波长是 2 m的声音比波长是 4 m的声音 传播速度小 考纲点击 3.波速，波长和频率 (周期 )的关系解析 因波速公式具有普遍意义 ,故 A对；波的频率由波源决定 ,故 C对 .答案 AC 解析 /显隐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 v f v / T【 知识存盘 】 相同介质波源波源结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 01抓住四个考点 【 思维驱动 】 (2011上海卷， 10)两波源 S1、 S2在水槽中形成的波形如图所示，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C a点的振动始终加强D a点的振动始终减弱 考纲点击 4.波的干涉和衍射现象 多普勒效应解析 由题图知，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 B 解析 /显隐S1 S2a提示 两列波的波长不相等，不满足波的干涉条件 .结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 01抓住四个考点 1波的干涉与波的衍射的比较 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【 知识存盘 】 结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 01抓住四个考点 2.多普勒效应 本栏内容结束课件展示： 多普勒效应结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 机械波的特点及各物理量之间的关系(1)介质依存性：机械波离不开介质(2)能量信息性：机械波传播的是振动的形式、能量和信息(3)传播不移性：在传播方向上，各质点只在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移(4)时空重复性：机械波传播时，介质中的质点不断地重复着振源的振动形式(5)周期、频率同源性：介质中各质点的振动周期均等于振源的振动周期且在传播中保持不变(6)起振同向性：各质点开始振动的方向与振源开始振动方向相同(7)波长、波速和频率的关系： v f， f由波源决定， v由介质决定 02突破四个考向 考向一 对机械波的理解及图象的应用 结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 【 典例 1】 如图所示，实线是沿 x轴传播的一列简谐横波在 t 0时刻的波形图，虚线是这列波在 t0.05 s时刻的波形图已知该波的波速是 80 cm/s，则下列说法中正确的是 ( )A这列波有可能沿 x轴正方向传播B这列波的波长是 10 cmC t 0.05 s时刻 x 6 cm处的质点正在向下运动D这列波的周期一定是 0.15 s 02突破四个考向 解析 /显隐结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 质点的振动方向与波的传播方向的互判方法 02突破四个考向 【 以题说法 】 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 ”如图右所示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 P P结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 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 t后的波形，如图虚线所示，就知道了各质点经过 t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 02突破四个考向 vxyP结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 02突破四个考向 【 变式跟踪 1】 如图所示为波源 O振动 1.5 s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图，已知波源 O在 t 0时开始沿 y轴负方向振动， t 1.5 s时它正好第二次到达波谷，问：(1)何时 x 5.4 m的质点第一次到达波峰？(2)从 t 0开始至 x 5.4 m的质点第一次到达波峰这段时间内，波源通过的路程是多少？ 转 解析波长 =60cm.审题视角0s至 1.5s时间内振源振动 1.25个周期，可求出波的周期 T及波速 v大小 .结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 02突破四个考向 转 原题结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 02突破四个考向 考向二 波的多解问题转 解析v注意： MN间的可能波形及基本波形结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 02突破四个考向 转 原题结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 求解波的多解问题一般思路1根据初末两时刻的波形图确定传播距离与波长的关系通式2根据题设条件判断是唯一解还是多解3根据波速公式 v x/t)或 v / T f求波速造成波动问题多解的主要因素有：1周期性(1)时间周期性：时间间隔 t与周期 T的关系不明确(2)空间周期性：波传播距离 x与波长 的关系不明确2双向性(1)传播方向双向性：波的传播方向不确定(2)振动方向双向性：质点振动方向不确定3波形的隐含性形成多解在波动问题中，往往只给出完整波形的一部分，或给出几个特殊点，而其余信息均处于隐含状态这样，波形就有多种情况，形成波动问题的多解性 02突破四个考向 【 借题发挥 】 结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 02突破四个考向 转 解析【 变式跟踪 2】 一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有 A、B两点在 t时刻 A、 B两点间形成的波形如图甲所示，在 (t 3 s)时刻 A、 B两点间形成的波形如图乙所示，已知 A、 B两点间的距离 s 9 m，则以下说法中正确的是 ( )A若周期为 4 s，波一定向右传播B若周期大于 4 s，波可能向右传播C若波速为 8.5 m/s，波一定向左传播D该波波速可能的最小值为 0.5 m/s 审题视角因本题中没有给出波的传播方向，解答时需要从波的两个可能传播方向入手，分别求出对应物理量，进而得出答案 .结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 02突破四个考向 转 原题结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 02突破四个考向 考向三 波的图象与振动图象的综合应用 【 典例 3】 (2012大纲全国卷， 20)一列简谐横波沿 x轴正方向传播，图 (a)是 t 0时刻的波形图，图 (b)和图 (c)分别是 x轴上某两处质点的振动图象由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是 ( ) 转 解析结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 02突破四个考向 转 原题结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 02突破四个考向 【 借题发挥 】 振 动图 象 波的 图 象研究 对 象图 象意 义图 象特点图 象信息图 象变 化一完整曲 线对应 横坐标表示一个周期表示一个波长一振动质点 沿波传播方向上的所有质点一质点位移随时间的变化规律某时刻所有质点相对平衡位置的位移质点振动周期、振幅；各时刻的位移、速度方向、加速度方向波长、振幅、任意一质点此刻的位移、任意一质点此刻的加速度方向随时间推移图象延续，但已有形状不变随时间推移，图象沿传播方向平移1振动图象和波的图象的辨析 一个周期 一个波长结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 02突破四个考向 2.巧解图象问题求解波动图象与振动图象综合类问题可采用 “一分、一看、二找”的方法(1)分清振动图象与波动图象此问题最简单，只要看清横坐标即可，横坐标为 x则为波动图象，横坐标为 t则为振动图象(2)看清横、纵坐标的单位尤其要注意单位前的数量级(3)找准波动图象对应的时刻(4)找准振动图象对应的质点3图象问题的易错点：(1)不理解振动图象与波的图象的区别；(2)误将振动图象看做波的图象或将波的图象看做振动图象；(3)不知道波传播过程中任意质点的起振方向就是波源的起振方向；(4)不会区分波的传播位移和质点的振动位移；(5)误认为质点随波迁移 结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 02突破四个考向 【 变式跟踪 3】 图甲为一列简谐横波在 t 0.10 s时刻的波形图， P是平衡位置为 x 1 m处的质点， Q是平衡位置为 x 4 m处的质点，图乙为质点 Q的振动图象，则 ( )A t 0.15 s时，质点 Q的加速度达到正向最大B t 0.15 s时，质点 P的运动方向沿 y轴负方向C从 t 0.10 s到 t 0.25 s，该波沿 x轴正方向传播了 6 mD从 t 0.10 s到 t 0.25 s，质点 P通过的路程为 30 cm 转 解析结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 02突破四个考向 转 原题结束放映返回目录获取详细资料请浏览 ： 02突破四个考向 考向 四 波的特有现象 【 典例 4】 (2012大纲全国卷，16)在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有 ( )A改用红光作为入射光B改用蓝光作为入射光C增大双缝到屏的距离D增大双缝之间的距离 解析 由 x L/d知，要增大条