szw第2课时 机械波.ppt

丽水中学 宋樟伟 20110216 2.机械波 第十一章 机械振动动与机械波 I对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用。与课 程标准中的“了解” 和“认识”相当 。（知其然） II对所列知识要理解其确切含义及其他知识的联系，能够进行 叙述和解释，并 能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。与课程标准中的“理 解”和“应用”相当。 （知其然，知其所以然） （一）考点展示，考情分析 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 前页 后页 模块块34 主题题内容 要求 说说明 机械振动动 与机械波 简谐简谐 运动动 I 简谐简谐 运动动的公式和图图像 单摆单摆 、周期公式 I 受迫振动动和共振 I 机械波 I 横波和纵纵波I 横波的图图像 波速、波长长和频频率（周期）的关系 波的干涉、衍射现现象 I 多普勒效应应I 单单位制和实验实验 实验实验 与探究 实实验验十二：探究单摆单摆 周期与摆长摆长 的关系 地位 分析： 频度 分析： 题型 分析： 命题 趋势： 难易 分析 情境 分析 （一）考点展示，考情分析 前页 后页 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 1.1.不要求理解不要求理解“ “相位相位” ”的概念的概念 2.2.不要求定量不要求定量讨论讨论讨论讨论 速度和加速度的速度和加速度的变变变变化。化。 3.3.不要求根据不要求根据简谐简谐简谐简谐 运运动动动动回复力的表达式回复力的表达式证证证证明物体作明物体作简谐简谐简谐简谐 运运动动动动 。 4.4.不要求掌握不要求掌握证证证证明明单摆单摆单摆单摆 在在摆摆摆摆角很小情况下作角很小情况下作简谐简谐简谐简谐 运运动动动动的方法的方法 。 5.5.不要求解决不要求解决钟钟钟钟表快慢的表快慢的调调调调整整问题问题问题问题 。 6.6.不要求不要求对实验进对实验进对实验进对实验进 行行误误误误差分析差分析 7.7.不要求研究不要求研究纵纵纵纵波的形成波的形成过过过过程程 。 8.8.不要求掌握振不要求掌握振动图动图动图动图 象与波象与波动图动图动图动图 象之象之间间间间的相互的相互转换转换转换转换 9.9.波的波的传传传传播播问题仅问题仅问题仅问题仅 限于限于传传传传播播时间时间时间时间 小于一个周期情形小于一个周期情形 10.10.不要求用惠更斯原理不要求用惠更斯原理证证证证明波的反射定律和波的折射定律。明波的反射定律和波的折射定律。 11.11.不要求定量不要求定量计计计计算有关波的干涉算有关波的干涉问题问题问题问题 12.12.不要求推不要求推导导导导接收接收频频频频率与波源率与波源频频频频率的关系式。率的关系式。 （二）考点成网，优化结构 前页 后页 机械振动与机械波 机械振动 机械波 简谐运动 简谐波 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 考点自清 一、机械波 1.机械波的产生 (1)定义：机械振动在 中的传播过程,叫做 机械波. (2)产生条件： 和 . (3)产生过程：沿波的传播方向上各质点的振动 都受它前一个质点的带动而做 振动,对简 介质 波源介质 受迫 （三）考点复习，疑难辩析 一、考点自清 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 前页 后页 谐波而言各质点振动的 和 都相同,各 质点只在自己的 附近振动. 2.波的分类 (1)横波：质点的振动方向与 相 互垂直的波,凸起部分叫波峰, 部分叫波谷 . (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在 上,质点分布密的叫 ,质点分布 疏的叫 . 3.描述机械波的物理量 (1)波长：在波动中，振动相位 的 两个相邻质点间的距离. 振幅周期 平衡位置 波的传播方向 凹陷 一条直线密部 疏部 总是相同 在横波中,两个相邻的 (或波谷)间的距离 等于波长. 在纵波中,两个相邻的 (或疏部)间的距离 等于波长. 在一个周期内机械波传播的距离等于 . (2)频率f:波的频率由 决定,在传播过程中, 只要波源的振动频率一定,则无论在什么介质中 传播,波的频率都 . (3)波速v：单位时间内振动向外传播的距离,即 v= .波速与波长和频率的关系： ,波速 的大小由 决定. 波峰 密部 波长 波源 不变 v =f 介质 二、波的图象 1.图象 在平面直角坐标中,用横坐标表示介质中各质点 的 ；用纵坐标表示某一时刻,各质点 偏离平衡位置的 ,连接各位移矢量的末端, 得出的曲线即为波的图象,简谐波的图象是 (或余弦)曲线. 2.物理意义：某一时刻介质中 相对平衡位 置的位移. 平衡位置 位移 正弦 各质点 三、波特有的现象 1.波的干涉 (1)产生稳定干涉的条件:频率相同的两列同性 质的波相遇. (2)现象:两列波相遇时,某些区域振动总是 , 某些区域振动总是 ,且加强区和减弱区互 相间隔. (3)对两个完全相同的波源产生的干涉来说,凡 到两波源的路程差为一个波长 时,振动 加强;凡到两波源的路程差为半个波长的 时,振动减弱. 加强 减弱 整数倍 奇数倍 2.波的衍射 (1)产生明显衍射现象的条件:障碍物或孔(缝) 的尺寸跟波长 ,或者比波长 . (2)现象:波绕过障碍物继续传播. 3.多普勒效应 (1)由于波源和观察者之间有相对运动,使观察 者接收到的波的频率发生变化的现象叫多普勒 效应. (2)注意:波源的频率不变,只是观察者接收到的 波的频率发生变化. 如果二者相互接近,观察者接收到的频率变大; 如果二者相互远离,观察者接收到的频率变小. 差不多更小 热热点聚焦 热点一 机械波的特点 1.介质依存性:机械波离不开介质,真空中不能传播 机械波. 2.能量信息性:机械波传播的是振动的形式,因此机 械波可以传递能量、传递信息. 3.传播不移性:在波的传播方向上,各质点只在各自 的平衡位置附近振动,并不随波定向迁移. 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(包括在不同介质)中各质 点的振动周期和频率都等于振源的振动周期和频 率,而且在传播过程中保持稳定. 6.起振同向性:各质点开始振动的方向与振源开始振 动的方向相同. 前页 后页 （三）考点复习，疑难辩析 二、热点聚焦 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 (1.波前质点起振同向性) (2.时空周期对应性: x=k t=kT) (3.波动振动方向的对应性)(4.波动振动方向的双向可能性) 热点二 振动图象与波动图象的比较振动图动图 象波动图动图 象 研究对对象一振动质动质 点 沿波传传播方向所 有质质点 研究内容 一质质点位移随时时 间变间变 化规规律 某时时刻所有质质点 的空间间分布规规律 图图象 物理意义义 表示一质质点 在各时时刻的 位移 表示某时时刻各质质 点的位移 图图象变变化 随时间时间 推移 图图象延续续,但 已有形态态不 变变 随时间时间 推移,图图 象沿传传播方向平 移 一完整曲线线 占横坐标标距 离 表示一个周期表示一个波长长 形状正弦函数或余弦函数的图图象 比较异同 相同点（3）：图线形状、纵坐标意义、振幅 不同点（6）：物理意义、研究对象、研究内容、 横坐标意义、完整图线和图线变化。 一句话：振动图象记录的信息相当于“单人舞的录象”； 波动图象记录的信息相当于“集体舞的照片” 热点三 多普勒效应的成因分析 1.接收频率的实质：观察者接收到的频率等于观 察者在单位时间内接收到的完全波的个数.当波 以速度v通过接收者时,时间t内通过的完全波的 个数为N= ,单位时间内通过接收者的完全波 的个数，即接收频率. 2.波源不动:观察者朝向波源以某一速度运动,由 于相对速度增大而使得单位时间内通过观察者 的完全波的个数增多,接收频率增大了.同理可 知,当观察者背离波源运动时,接收频率将减小. 3.观察者不动：波源朝向观察者以某一速度运动, 由于波长变短,而使得单位时间内通过观察者的 完全波的个数增多,接收频率亦增大,同理可知, 当波源背离观察者运动时，接收频率将减小. 一句话：多普勒效应可以用抛接蓝球进行类比 热点四 波的干涉与波的衍射的比较 定义义现现象 可观观察到明 显现显现 象的条 件 相同 点 波的衍射 波可以绕过绕过 障碍物继续继续 传传播的现现象 波能偏离直 线线而传传到 直线传线传 播 以外的空间间 缝缝、孔或障碍 物的尺寸跟波 长长相差不大或 者小于波长长 干涉 和衍 射是 波特 有的 现现象 波的干涉 频频率相同的 两列波叠加 ，使某些区 域的振动动加 强、某些区 域的振动动减 弱的现现象 振动动强弱区 域相间间分布 ，加强区减 弱区位置 不变变 两列波的频频率 相同 内容 衍射和干涉 特别提示 1.波的干涉和衍射现象都是波特有的现象,可 以帮助我们区别波动和其他运动形式. 2.任何波都能发生衍射现象，区别在于现象是 否明显. 3.只有符合干涉条件的两列波相遇时才能产生 干涉现象. 机械振动与机械波 机械振动 机械波简谐波 简谐运动 意义 分类 作用 现象 （三）考点复习，疑难辩析 三、考点结构 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 前页 后页 形成 条件 描述 规律 （三）考点复习，疑难辩析 三、考点结构 第十一章 机械振动动与机械波1机械振动动 前页 后页 机械振动与机械波 机械振动 机械波简谐波 简谐运动 意义：振动在介质的传播过程 分类：横波和纵波 作用：传播振动、传输能量、传递信息 现象：干涉、衍射和多普勒效应 形成： 条件：波源和介质 描述：v、T和 规律：波的图象 一质点做受迫振动 两质点前带后振动 大量质点延时振动 【例1】图1中有一条均匀的绳1、2、3、4是绳上一系列等间隔的 点.现有一列横波沿此绳传播.某时刻，绳上9、10、11、12四点的位 置和运动方向如图b所示(其他点的运动情况未画出)，其中点12的位 移为零,向上运动,点9的位移达到最大值. 图1 典型问题一：波的传播过程及特点 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 （四）考点应用，精讲精析 前页 后页 (1)试在图c中画出再经过 周期时点3、4、5、6的位置和速度方向,其他点不 必画.(图c的横、纵坐标与图a、b中完全相同) (2)试画出从图1某时刻开始经 时的绳波形状, 在绳 波上标出质点3、9、15的位置. (3)由图1某时刻开始一段时间后再出现图2所示的绳 波形状，你能推测这段时间与质点振动周期的关系吗？ 图2 温馨提示：波动和振动方向的对应性，可用“口决 法”和“微平移法”分析；2画波的图象的两种方法，“ 两点振动法”（微观质点）和“两点平移法”（宏观波形 ） 前页 后页 解析 (1)由题题中给给出9、10、11、12四点的位 置和运动动方向，如图图甲所示，图图中MN为为各点的 平衡位置，根据各点此时时的运动动方向，即可找 到再过过 T绳绳波的形状，如图图虚线线所示.故再过过 T,3、4、5、6四质质点的位置和运动动方向如图图 乙所示. (2)经经 质质点3、9、15在最大位移处处，3、15在 正向,9在负负向,0、6、12在平衡位置,所以绳绳波 形状如图图所示. (3)经经 质质点9、12的位置与图图b相同可知,每个 质质点从图图b开始又振动动了周期的整数倍,故这这段 时间时间 t与质质点振动动周期的关系为为t=nT. 答案 见见解析 变式练习1 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个 质点,相邻两质点的距离均为L,如图3(a)所示. 一列横波沿该直线向右传播,t=0时到达质点1, 质点1开始向下运动,经过时间t第一次出现如 图(b)所示的波形.则该波: (1)波长为多少？ (2)质点振动的周期为多少？ 图3 典型问题一：波的传播过程及特点 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 （四）考点应用，精讲精析 前页 后页 8L 温馨提示：波前质点起振的同向性；波动和振 动方向的对应性，可用“口决法”和微平移法分析； 思路点拨 由波的图象读出波长.由题中给出的时间关系结 合质点的振动情况求振动周期. 解析 由图图可知该该波的波长为长为 8L,由波的传传播 方 向可推知质质点9在t时时刻的振动动方向向上,而t= 0时时刻波刚传刚传 到质质点1时时其振动动方向是向下的,由 此可见质见质 点9并非是t时间时间 第一次出现现的波形, 可知t时时刻在质质点9的右侧还应侧还应 有半个波长长的波 形未画出来，即经经t波应应从质质点1传传播到质质点 13.(未画出) 传传播的距离x=1.5=12L, 故波速v= , 波的周期T= 答案 (1)8L (2) 【例2】一列简谐横波沿x轴传播,如图4甲、乙所 示分别为传播方向上相距3 m的两质点的振动图 象,则波的传播速度大小可能为 ( ) A.30 m/sB.20 m/s C.15 m/sD.5 m/s 典型问题四：波的多解性问题 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 （四）考点应用，精讲精析 前页 后页 A 温馨提示本题产生多解性问题的原因和解决方法：产生 的原因是两点间波形具有多种可能性及波动振动方向双 向可能性；解决的方法采用辅助横波法化画出两点间的 各种可能的波形。 解析 由t=0时时振动图动图 象可得 如右图图的波的形状,P考虑虑到 周期性，x= +n，= = ,分析知A正确. 答案 A 规律总结 变式练习2 在图5所示的图象中,实 线是一列简谐横波在某 一时刻的图象，经过t= 0.2 s后这列波的图象如 图中虚线所示.求这列波的波速. 图5 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 （四）考点应用，精讲精析 前页 后页 典型问题四：波的多解性问题 温馨提示本题产生多解性问题的原因和解决方法：产生 的原因是波动振动的双向可能性和波形的时空周期性； 解决的方法分别讨论和采用两点振动法或两点平移法分 析出可能的传播时间或位移。 波沿x轴正向传播 v1=5(4n+1)m/s(n=0,1,2,3) 波沿x轴负向传播 v2=5(4n+3)m/s(n=0,1,2,3) 波速v1= =5(4n+1)m/s(n=0,1,2,3) 设设波沿x轴负轴负 方向传传播，t=0.2 s可能是(n+ )个 周期(n=0,1,2),即t=(n+ )T2. 周期T2= 波速v2= =5(4n+3)m/s(n=0,1,2). 答案 波沿x轴正向传播 v1=5(4n+1)m/s(n=0,1,2,3) 波沿x轴负向传播v2=5(4n+3)m/s(n=0,1,2,3) 【例3】有一列向右传播的简 谐横波,某时刻的波形如图 6所示,波速为0.6 m/s,P点 的横坐标x=0.96 m,从图示 时刻开始计时，此时波刚好传到C点. (1)此时刻质点A的运动方向和质点B的加速度 方 向是怎样的？ (2)经过多少时间P点第二次到达波峰？ (3)画出P质点开始振动后的振动图象. 典型问题三：波中的波动图象与振动图象的互推问题 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 （四）考点应用，精讲精析 前页 后页 均沿y轴正方向 1.9 s 温馨提示解决本题的关键：1.会比较波动图和振动图异 同；2.会解决波中宏观的波动图和微观振动图的互推 波的图象质点状态振动图象 波动振动方向对应性 质点对应 时刻对应 位移对应 速度对应 解析 (1)均沿y轴轴正方向. 波向右匀速传传播，根据振动动与波动动的关系判断 此时质时质 点A的振动动方向向上,即沿y轴轴正方向;由 波形图图象容易观观察,此时质时质 点B离开平衡位置的 位移为负值为负值 ,所以其受到的回复力F=-kx,回复 力和加速度的方向都为为正值值,沿y轴轴正方向. (2)解法一 由波形图图象可知,波长长=0.24 m 由波速公式v= ,可求得波的周期 T= 波从该时该时 刻传传播到P点经历经历 的时间时间 t1= 根据波刚刚好传传到C点,该该波的起振方向向下,所以 P点开始振动时动时 向下,开始振动动后第二次到达波 峰经历经历 的时间时间 t2=1 T=0.7 s 所以P点第二次到达波峰需要的总时间总时间 t=t1+t2=1.9 s. 解法二 P质质点第二次到达波峰即第二个波峰传 到P点,则第二个波峰到P点的距离为 s=x+ =1.14 m 波匀速传播，所以t= s=1.9 s. (3)振动图象如右图所示. 答案 (1)均沿y轴正方向 (2)1.9 s (3)如解析图 方法提炼 1.微平移法:沿波的传播方向将波的图象进行一 微小平移,然后由两条波形曲线来判断. 2.“上、下坡”法 沿着波的传播方向看,上坡的点向下振动,下坡 的点向上振动.即“上坡下、下坡上”. 3.逆向描迹法 逆着波的传播方向用铅笔描波形曲线,笔头向 上动,质点的振动方向向上,笔头向下动,质点的 振动方向就向下. 4.同侧法 质点的振动方向与波的传播方向在波的图象的 同一侧. 当用质点振动方向来判断波的传播方向时,仍应 用上述方法,只不过是上述方法的逆向思维. 变式练习3 图7甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图 乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象.从 该时刻起 ( ) A.经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离小于 质点P距平衡位置的距离 B.经过0.25 s时,质点Q的加速度大于质点P的 加速度 C.经过0.15 s,波沿x轴的正方向传播了3 m D.经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 （四）考点应用，精讲精析 前页 后页 典型问题三：波中的振动与波动的互推问题 AC 解析 由振动图动图 象可判定t=0时时刻质质点P向下振 动动,则则机械波向右传传播.经经0.35 s,即经经1 T时时, P点在波峰,故Q距平衡位置的距离小于P到平衡 位置的距离,A对对;经经0.25 s,即经经1 T时时,P在波 谷,Q的加速度小于P的加速度,B错错;波速v= ,所以经经0.15 s波沿x轴轴的正 方向传传播的距离s=vt=200.15 m=3 m,C对对;Q 点图图示时时刻向上振动动,经经半个周期,其运动动方向 沿y轴负轴负 方向,D错错. 答案 AC 【例4】如图8表示两个相干波源S1、S2产生的波 在 同一种均匀介质中相遇.图中实线表示波峰,虚 线表示波谷,c和f分别为ae和bd的中点,则： (1)在a、b、c、d、e、f六点中，振动加强的点 是 .振动减弱的点是 . (2)若两振源S1和S2振幅相同,此时刻位移为零 的 点是 . (3)画出此时刻ace连线上,以a为原点的一列完 整波形,标出ce两点. 图8 典型问题五：波的特有现象问题 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 （四）考点应用，精讲精析 前页 后页 a、c、eb、d、f b、c、d、f 温馨提示解决此题的关键：1.知道干涉中振动加强和减弱的 条件；2.知道强者恒强弱者恒弱；3.会用几何知识证明f点离 相阾的波峰和波谷的平衡位置都相差四分之一个波长。 思路点拨 在稳定的干涉图样中,加强区的点始终加强,减 弱区的点始终减弱,但加强点的位移时刻在改 变,某时刻可能为零,相同的两列波的干涉,最弱 区域的点一直静止不动.从干涉图样中区分波峰 波谷,画图象. 解析 (1)a、e两点分别别是波谷与波谷、波峰与 波峰相交的点，故此两点为为振动动加强点；c处处在 a、e连线连线 上,且从运动动的角度分析a点的振动动形 式恰沿该线传该线传 播,故c点是振动动加强点,同时时b、d 是减弱点,f也是减弱点. (2)因为为S1、S2振幅相同,振动动最强区的振幅为为2A, 最弱区的振幅为为零,该时该时 刻a、e的中点c正处处在 平衡位置,所以位移为为零的是b、c、d、f. (3)图图中对应时对应时 刻a处处在两 波谷的交点上,即此刻a在 波谷,同理e在波峰,故a、e 中点c在平衡位置,所以所对应对应 的波形如图图. 答案 (1)a、c、e b、d、f (2)b、c、d 、f (3)见解析图 变式练习4 两列相干波在同一水平面上传 播，某时刻它们的波峰、波谷 位置如图9所示.图中M是波峰 与波峰相遇点,是凸起最高的 位置之一.回答下列问题： (1)由图中时刻经T/4,质点M相对平衡位置的位 移是 ； (2)在图中标出的M、N、O、P、Q几点中,振动 增强的点是 ；振动减弱 的点是 . 图9 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 （四）考点应用，精讲精析 前页 后页 典型问题五：波的特有现象问题 0 2)M、O、P、Q N 解析 (1)相干波叠加后,会 形成振动动加强和振动动减弱相 间间的稳稳定区域，M、P、Q所 在的直线线区域是振动动加强区 域,振动动周期与每列波的周期 相同,因此经过经过 T/4，M回到平衡位置，因此相 对对平衡位置的位移为为0. (2)从右图图上可以看出,M、P、Q在振动动加强区 域,O点是波谷与波谷相遇,是振动动增强点，N点 是波峰与波谷相遇点,是振动动减弱点. 答案 (1)0 (2)M、O、P、Q N 【例5】位于坐标原点的波源,在t=0时刻开始振动, 起振的方向沿y轴负方向.产生的简谐横波沿x轴 正方向传播,t=0.4 s时刻,在0x4 m区域内第 一次出现如图10所示的波形,则 (1)该波的波速为多少? (2)再经多长时间x=16 m处的质点第一次位于 波峰? (3)请在图上画出再过0.1 s时的波形图. 图10 典型问题二：波的图象问题 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 （四）考点应用，精讲精析 前页 后页 温馨提示解决本题的关键：知道波前质点起振同向性、 掌握波的图象、波的形成和采用两点振动法或两点平移 法画波形 0.7 s 20 m/s 解析 (1)由波形图图可以看出,处处于坐标标原点的 质质点此时时沿y轴负轴负 方向振动动，故此波的周期T= 0.4 s,由波形图图也可看出波长长=8 m. 所以波速v= =20 m/s (2)解法一 在t=0.4 s时时x=8 m处处的质质点刚刚要振 动动,最前面的波峰位于x=2 m位置,故再经过经过 t= =0.7 s,x=16 m处处的质质点第一次位于 波峰. 解法二 图图中所示波形传传播到该质该质 点的时间时间 t1= =0.6 s,此时质时质 点起振方向向上,所 以再经经t2= T=0.1 s该质该质 点第一次到达波峰,故 总时间总时间 t=t1+t2=0.7 s. (3)波形图图如下图图所示 答案 (1)20 m/s (2)0.7 s (3)见解析图 规律总结 特殊点振动法和波形平移法是确定动态波形的 两种基本方法,前者是根据某些特殊质点的位置 变化情况来确定波形.这种方法需已知波的传播 方向,或需已知某个特殊质点的振动方向.这种 方法通常用于t=k (k=1,2,3,)的情况, 后 者应根据公式x=vt将整个波形在波的传播方 向上进行平行移动从而得到新的波形,实际处理 时通常将 “去整留零”即可,这种方法是普遍 适用的. 变式练习5 P、Q是一列简谐横波中的两 质点,相距30 m，各自的振动 图象如图11所示. (1)此列波的频率f= Hz. (2)如果P比Q离波原近,且P与Q间距离小于1个 波长,那么波长= m,波速v= m/s. (3)如果P比Q离波源远,那么波长= . 答案 (1)0.25 (2)40 10 (3) m(n=0,1,2,3) 图11 典型问题四：波的多解性问题 第十一章 机械振动动与机械波2机械波 （四）考点应用，精讲精析 前页 后页 温馨提示解决本题的方法：辅助横波法 素能提升 1.关于波的衍射现象下列说法正确的是 ( ) A.当孔的尺寸比波长大时,一定不会发生衍射现象 B.只有孔的尺寸与波长相差不多时,或者比波长还 小时才会观察到明显的衍射现象 C.只有波才有衍射现象 D.以上说法均不正确 解析 当孔的尺寸比波长长大时时,会发发生衍射现现象, 只不过过不明显显.只有当孔、缝缝或障碍物的尺寸跟波 长长相差不多,或者比波长长更小时时,才会发发生明显显衍 射现现象,切不可把此条件用来判断波是否发发生了衍 射现现象. BC 2.如图12甲所示，波源S从平衡位置开始上下(y轴 方向)振动,产生的简谐波向右传播,经0.1秒后P 点开始振动,已知SP=2 m，若以P点开始振动作 为计时起点，图乙为P点的振动图象,则下列 说法中正确的是 ( ) A.该简谐波的波速为20 m/s B.该波的周期为0.4 s C.波源S最初是向下振动 D.该波的波长为20 m 图12 解析 波在均匀介质质中传传播做匀速运动动,因此其 速度v= =20 m/s,A正确;波振动动的周期等于质质 点振动动的周期，因此从P点的振动图动图 象可知波的 周期为为T，因而无法知道周期的确定值值,由v= 可知波长长无法求,B、D错误错误 ,波传传播路径上所有 质质点的起振方向都和波源处质处质 点的振动动方向相 同,因此由P点的振动图动图 象可知P点的起振方向向 下,因而波源S最初也是向下振动动的,C正确. 答案 AC 3.下列关于水波传播发生了明显衍射现象的是 ( ) A.在水波前进方向上遇到突出水面的小树桩,小 树桩对水波的传播没有影响 B.在水波前进方向上遇到一个障碍物,障碍物后 面的水并没有发生振动 C.水波前进方向上有一个带孔的屏,孔后的区域 传播着圆形的波浪 D.水波前进方向上有一个带缺口的屏,水波沿缺 口直线传播,屏后“阴影区”的水面没有明显 的振动 解析 在水波前进进方向上遇到突出水面的小树树 桩桩，小树桩对树桩对 水波的传传播没有影响，说说明水波 能绕过树桩传绕过树桩传 播，发发生了明显显的衍射，A正确; 在水波前进进方向上遇到一个障碍物，障碍物后 面的水并没有发发生振动动，说说明水波没能明显显地 绕过绕过 障碍物传传播,没有发发生明显显的衍射,B错误错误 ; 水波前进进方向上有一个带带孔的屏,孔后的区域传传 播着圆圆形的波浪,说说明水波能绕绕到屏后传传播了, 发发生了明显显的衍射,水波前进进方向上有一个带带缺 口的屏,水波沿缺口直线传线传 播,屏后“阴影区”的 水面没有明显显的振动动,即水波没有明显显地绕绕到屏 后传传播,没有发发生明显显的衍射,C正确,D错误错误 . 答案 AC 4.a为声源,发出声波,b为接收者,接收a发出的声 波.a、b若运动,只限于沿两者连线方向上.下列 说法中正确的是 ( ) A.a静止,b向a运动,则b收到的声频比a发出的高 B.a、b向同一方向运动,则b收到的声频一定比a 发出的高 C.a、b向同一方向运动,则b收到的声频一定比a 发出的低 D.a、b都向相互背离的方向运动,则b收到的声 频比a发出的高 解析 波源a静止,接收者b向a运动动,接收到的频频 率变变高，A正确；a、b向同一方向运动动,如果a在 前,且a的速度比b的大,相当于b远远离a,接收到的 频频率降低,若a的速度比b的小,相当于b靠近a,接 收到的频频率变变高,B、C错误错误 ；a、b都向相互背离 的方向运动动,b相对对于a远远离,则则b收到的频频率比a 发发出的低. 答案 A 5.图13所示为位于坐标原点的 波源A沿y轴方向做简谐运动 刚好完成一次全振动时的波 的图象,图中B、C表示沿波 传播方向上介质中的两个质点.若将该时刻设为 t=0时刻,已知该波的波速为10