机械波 3 导学案.doc

朔城区一中敬德校区 物理 导学案班级 姓名 使用时间 检查人 检查时间 课 题主备人编号审核人使用教师编写时间教研室审批人选34 机械波3聂贵君50张永2012、1、6【考纲解读 】高考要求掌握波的干涉及加强点与减弱点的判断，了解多普勒效应、声波。【知识梳理 】一、波的干涉条件：频率相同的两列同性质的波相遇现象：某些地方的振动加强，某些地方的振动减弱，并且加强和减弱的区域间隔出现，加强的地方始终加强，减弱的地方始终减弱，形成的图样是稳定的干涉图样说明：加强、减弱点的位移与振幅加强处和减弱处都是两列波引起的位移的矢量和，质点的位移都随时间变化，各质点仍围烧平衡位置振动，与振源振动周期相同加强处振幅大，等于两列波的振幅之和，即A=A1 +A2,质点的振动能量大，并且始终最大减弱处振幅小，等于两列波的振福之差，即A=A1A2,质点振动能量小，并且始终最小，若A1=A2，则减弱处不振动加强点的位移变化范围： 一A1 +A2A1 +A2 减弱点位移变化范围：一A1A2A1A2干涉是波特有的现象加强和减弱点的判断波峰与波峰（波谷与波谷）相遇处一定是加强的，并且用一条直线将以上加强点连接起来，这条直线上的点都是加强的；而波峰与波谷相遇处一定是减弱的，把以上减弱点用直线连接起来，直线上的点都是减弱的加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点振幅之间当两相干波源振动步调相同时，到两波源的路程差s是波长整数倍处是加强区而路程差是半波长奇数倍处是减弱区任何波相遇都能叠加，但两列频率不同的同性质波相遇不能产生干涉 注意干涉时，振动加强区域或振动减弱区域的空间位置是不变的，加强区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之和，减弱区域中心质点的振幅等于两列波的振幅之差. 两列波在空间相遇发生干涉，两列波的波峰相遇点为加强点，波峰和波谷的相遇点是减弱的点，加强的点只是振幅大了，并非任一时刻的位移都大;减弱的点只是振幅小了，也并非任一时刻的位移都最小. 若S1、S2为振动方向同步的相干波源，当PS1-PS2=n时，振动加强；当PS1-PS2=（2n+1）/2时，振动减弱。二、驻波：两列沿相反方向传播的振幅相同、频率相同的波叠加时，形成驻波(1)波节：始终静止不动的点(2)波腹：波节与波节之间振幅最大的点(3)驻波特殊的干涉现象:波源特殊;波形特殊说明：驻波与行波的区别物理意义不同：驻波是两列波的特珠干涉现象，行波是一列波在介质中的传播质点的振动情况不同：在行波中各个质点作振格相同的简谐运动，在驻波中各个质点作振幅不同的简谐运动；处于波腹位置的质点振幅最大；处于波节位置的质点振幅等于零；其他一些质点的振幅也不相同，但都比波腹处质点的振幅小波形不同：行波波形经过一段时间，波形向前“平移”，而驻波波形并不随时间发生平移，只是各质点的振动位移发生变化而已三、多普勒效应(1)由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象实质是：波源的频率没有变化，而是观察者接收到的频率发生了变化(2)多普勒效应的产生原因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=vt/，因而单位时间内通过接收者的完全波的个数，即接收频率fv/若波源不动，观察者朝向波源以速度V2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，即，可见接收频率增大了.同理可知，当观察者背离波源运动时，接收频率将减小若观察者不动，波源朝向观察者以速度v1运动,由于波长变短为/=v1T,而使得单位时间内通过观察者的完全波的个数增多，即，可见接收频率亦增大，同理可知,当波源背离观察者运动时,接收频率将减小注：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(3)相对运动与频率的关系波源与观察者相对静止：观察者接收到的频率等于波源的频率波源与观察者相互接近：观察者接收到的频率增大波源与观察者相互远离：观察者接收到的频率减小四、声波 (1)空气中的声波是纵波能在空气、液体、固体中传播在通常情况下在空气中为340ms，随介质、温度改变而变(2)人耳听到声波的频率范围：20 Hz -20000 Hz.(3)能够把回声与原声区分开来的最小时间间隔为0.1s(4)声波亦能发生反射、折射、干涉和衍射等现象声波的共振现象称为声波的共鸣(5)次声波：频率低于20 Hz的声波(6)超声波：频率高于20000 Hz的声波超声波的重要性质有:波长短，不容易发生衍射，基本上能直线传播，因此可以使能量定向集中传播;穿透能力强. 对超声波的利用:用声纳探测潜艇、鱼群，探察金属内部的缺陷;利用超声波碎石治疗胆结石、肾结石等;利用“B超”探察人体内病变. 即声呐、探伤、打碎、粉碎、诊断等(7)声音的分类乐音：好听悦耳的声音乐音的三要素：音调（基音的频率的高低）、响度（声源的振幅大小）、音品（泛音的多少，泛音的频率和振幅共同决定的）声强：单位时间内通过垂直于声波传播方向单位面积的能量噪声：嘈杂刺耳的声音，是妨碍人的正常生活和工作的声音噪声已列为国际公害 【典例剖析 】1（2011浙江第18题）.关于波动，下列说法正确的是A.各种波均会发生偏振现象B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹C.声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度D.已知地震波得纵波速度大于横波速度，此性质可用于横波的预警S1S2SP单缝屏 双缝屏 光屏单色光2（2011北京第14题）如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以 A增大S1与S2的间距 B减小双缝屏到光屏的距离 C将绿光换为红光 D将绿光换为紫光3（2011北京第16题）介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点，A它的振动速度等于波的传播速度 B它的振动方向一定垂直于波的传播方向C它在一个周期内走过的路程等于一个波长 D它的振动频率等于波源的振动频率【课堂训练 】1、(江苏第12题B3-4)(1)如图所示，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(B)A先被照亮(C)C先被照亮(D)无法判断(2)一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为_。真空中的光速为c ，则光在该介质中的传播速度为_ .(3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂，下湍系上质量为m的物块，将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T。2(上海市浦东新区2011届高三第一学期质量抽测试卷 )（10分）宇航员在绕地球做圆周运动的空间站内研究处于完全失重状态下弹簧振子的周期T与振子质量m的关系。身边的器材有：弹簧、完全相同的螺帽若干个、天平、秒表、刻度尺、温度计等。（1）宇航员利用上述器材中的螺帽和弹簧连接组成弹簧振子，为完成实验，还应从中选择的一个器材是_。（2）某次实验测量的数据记录如下表：螺帽的数量n（个）1234530次全振动的时间t(s)13.4019.2023.2126.8330.01振动周期T(s)0.450.640.770.891.00n0为了得出T与m的关系，他先研究T与n的关系，并采用作