高三物理一轮精品课件 12.2机械波课件 新人教版.ppt

第2节机械波 一 机械波的形成和传播特点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 传播振动形式 传递能量 2 质点不随波迁移 3 分类 1 横波 振动方向与传播方向垂直 传播中形成波峰和波谷 2 纵波 振动方向和传播方向在同一条直线上 传播中形成密部和疏部 1 机械波从一种介质进入另一种介质 频率不变 但波速 波长都改变 2 同种机械波波速主要由介质来决定 一般可认为无论波的频率关系如何 两列同性质的波在同种介质中传播的波速相同 固体 液体中的波速比空气中大 二 振动图象与波的图象的对比和应用 1 波的图象表示波中各质点在某时刻的位移 振动图象表示某质点位移随时间的变化规律 2 区分波的图象和振动图象关键是看横轴表示位移x还是时间t 如果是位移x则为波的图象 如果是时间t则为振动图象 2 质点振动方向与波传播方向的互判 3 波的多解性问题造成波动问题多解的主要因素有 1 周期性 时间周期性 时间间隔 t与周期t的关系不明确 空间周期性 波传播距离 x与波长 的关系不明确 2 双向性 传播方向双向性 波的传播方向不确定 振动方向双向性 质点振动方向不确定 如 a 质点达到最大位移处 则有正向和负向最大位移两种可能 b 质点由平衡位置开始振动 则起振方向有向上 向下 或向左 向右 的两种可能 c 只告诉波速不指明波的传播方向 应考虑沿两个方向传播的可能 即沿x轴正方向或沿x轴负方向 d 只给出两时刻的波形 则有多次重复出现的可能 解决此类问题时 往往采用从特殊到一般的思维方法 即找到一个周期内满足条件的特例 在此基础上 如知时间关系 则加nt 如知空间关系 则加n 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 1 波的传播和介质中各质点的振动之间有着密切的内在联系 要从本质上对它们的关系加以理解 2 与波有关的问题要注意其多解性 波的多解问题一般先考虑波传播的 双向性 再考虑 周期性 还应注意波的 对称性 四 波的干涉与波的衍射的比较 1 加强区的质点振动加强只是其振幅变大 并不是质点一直处于位移最大值 2 只有符合干涉条件的两列波相遇时才能产生干涉现象 3 任何波都能发生衍射现象 而发生明显的衍射需要一定的条件 1 发生多普勒效应时 波源的真实频率不发生任何变化 只是观察者接收到的频率发生了变化 2 观察者接收到的频率发生变化的原因是观察者与波源之间有相对运动 波的形成和传播规律 例1 2012年宁波模拟 一根弹性绳沿x轴方向放置 左端在原点o 用手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1s的简谐运动 于是在绳上形成一列简谐波如图 求 1 若从波传到平衡位置在x 1m处的m质点时开始计时 那么经过的时间 t等于多少时 平衡位置在x 4 5m处的n质点恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置 在图中准确画出当时弹性绳上的波形 2 从绳的左端点开始做简谐运动起 当它通过的总路程为88cm时 n质点振动通过的总路程是多少 此时波形如图所示 答案 1 2 25s图见解析 2 16cm 振动图象和波动图象的综合应用 答案 b 波传播过程中的多解问题 思路点拨 分析该题时应明确以下两点 1 利用波速公式求周期 2 考虑波的空间周期性 利用最小公倍数法找波峰重合处 答案 1