高考物理一轮总复习 第2章 第4节 波的干涉、衍射、多普勒效应课件 鲁科版选修34.ppt

考点强化 波的干涉 衍射 多普勒效应 1 考点精讲 2 典例剖析 3 跟踪训练 选修3 4机械振动机械波光电磁波相对论简介 4 真题演练 一 考点精讲 1 考点精讲 1 产生稳定干涉现象的条件 频率相同 振动方向相同 有固定的相位差 2 波的衍射衍射总是存在 只是明显与不明显而已 很不明显时表现为直线传播 3 波的干涉中振动加强点和减弱点的判断 某质点的振动是加强还是减弱 取决于该点到两相干波源的距离之差 r 1 当两波源振动步调一致时若 r n n 0 1 2 则振动加强 若 r 2n 1 n 0 1 2 则振动减弱 2 当两波源振动步调相反时若 r 2n 1 n 1 2 3 则振动加强 若 r n n 0 1 2 则振动减弱 s1 s2 振动加强点 波峰 波峰 或者波谷 波谷 始终叠加经过的区域 振动减弱点 波峰与波谷始终叠加经过的区域 4 多普勒效应的成因分析 1 接收频率 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 2 当波源与观察者相互靠近时 观察者接收到的频率变大 当波源与观察者相互远离时 观察者接收到的频率变小 波源向右移动 声波靠近与远离的效果 二 典例剖析 2 典例剖析 解析显隐 解析波峰与波谷相遇时 振幅相消 故实际振幅为 a1 a2 故选项a正确 波峰与波峰相遇处 质点的振幅最大 合振幅为a1 a2 但此处质点仍处于振动状态中 其位移随时间按正弦规律变化 故选项b错误 振动减弱点和加强点的位移随时间按正弦规律变化 选项c错误 波峰与波峰相遇时振动加强 波峰与波谷相遇时振动减弱 加强点的振幅大于减弱点的振幅 故选项d正确 答案ad 例5 多选 2014 全国大纲卷 18 两列振动方向相同 振幅分别为a1和a2的相干简谐横波相遇 下列说法正确的是 a 波峰与波谷相遇处质点的振幅为 a1 a2 b 波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为a1 a2c 波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移d 波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 1 根据波长公式求波长 审题设疑 2 通过计算ap与bp间距离之差与波长的倍数关系判断p点的振动是加强还是减弱 转解析 备选 2013 山东理综 37 1 如图所示 在某一均匀介质中 a b是振动情况完全相同的两个波源 其简谐运动表达式均为x 0 1sin 20 t m 介质中p点与a b两波源间的距离分别为4m和5m 两波源形成的简谐横波分别沿ap bp方向传播 波速都是10m s 1 求简谐横波的波长 2 p点的振动 填 加强 或 减弱 转原题 解析显隐 变式训练4 多普勒效应 如图示 向左匀速运动的小车发出频率为f的声波 车左侧a处的静止的人感受到的声波的频率为f1 车右侧b处的静止的人感受到的声波的频率为f2 则 a f1 f f2 fb f1 f f2 fc f1 f f2 fd f1 f f2 f 解析本题考查的是对多普勒效应的认识 波源朝向观察者运动时 观测频率大于波源的频率 波源远离观察者运动时 观测频率小于波源的频率 d正确 答案d 变式训练5 波的干涉 衍射 多选 一列简谐横波 某时刻的波形图如图甲 从该时刻计时 波上质点a的振动图象如图乙 则 a 若此波传播过程中遇到频率为1 25hz的同类波 一定会发生干涉 产生稳定的干涉图样b 若此波传播过程中遇到波长为20m的同类波 一定会发生干涉 产生稳定的干涉图样c 若此波传播过程中遇到的障碍物的尺寸为2000m 可能发生明显衍射现象d 该波的传播速度为2 5m s 转解析 转原题 三 跟踪训练 3 跟踪训练 解析显隐 跟踪训练 如图所示 s是某介质中的振源 mn是带孔挡板 其中m固定 n可上下移动 为了使原来不振的a点振动起来 可采用 a 增大s的频率b 减小s的波长c n上移d n下移 解析 要使a振动起来 必须发生衍射 原来a不振动 说明孔尺寸较大 故减小孔的尺寸或使波长增大即可 由于波速v一定 要使波长增大 由v f知减小频率即可 故c正确 a b d错误 答案 c 跟踪训练 利用发波水槽得到的水面波形如图a 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 解析题图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d 提示1 注意振源数目 波有一个振源还是有两个振源 2 注意形成的条纹 有无振动加强区与减弱区 解析显隐 解析显隐 解析 本题考查多普勒效应 波源的左边波长较小 说明波源正向左运动 因此a处的观察者观察到的频率偏高 b处的观察者观察到的频率偏低 答案 1 d 2 a 3 b 跟踪训练 如图表示产生机械波的波源o做匀速直线运动的情况 图中的圆表示波峰 1 该图表示的是 a 干涉现象b 衍射现象c 反射现象d 多普勒效应 2 波源正在向哪处移动 a a处b b处c c处d d处 3 观察到波的频率最低的位置是a a处b b处c c处d d处 四 真题演练 4 真题演练 真题 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