高考物理一轮复习 1.2 机械波课件 新课标选修34.ppt

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 第2讲机械波 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 1 横波的图象 2 振动图象与波的图象的对比和应用 3 波长 波速 频率及其关系 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 相同 介质 波源 波源 1 波的干涉与波的衍射的比较 1 质点的起振方向各质点开始振动 即起振 的方向均与波源的起振方向相同2 质点的振动方向与波的传播方向的互判方法 1 上下坡法 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 1 如图1 2 1所示 s1 s2为水波槽中的两个波源 它们分别激起两列水波 图中实线表示波峰 虚线表示波谷 已知两列波的波长 1 2 该时刻在p点为两列波的波峰与波峰相遇 则以下叙述正确的是 a p点有时在波峰 有时在波谷 振动始终加强b p点始终在波峰c p点的振动不遵守波的叠加原理 p点的运动也不始终加强d p点的振动遵守波的叠加原理 但并不始终加强答案d 2 如图1 2 2所示 男同学站立不动吹口哨 一位女同学坐在秋千上来回摆动 下列关于女同学的感受的说法正确的是 a 女同学从a向b运动过程中 她感觉哨声音调变低b 女同学从e向d运动过程中 她感觉哨声音调变高c 女同学在c点向右运动时 她感觉哨声音调不变d 女同学在c点向左运动时 她感觉哨声音调变低答案d 3 2010 上海单科 2 利用发波水槽得到的水面波形如图1 2 3a 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 4 2010 安徽卷 15 一列沿x轴正方向传播的简谐横波 某时刻的波形如图1 2 4所示 p为介质中的一个质点 从该时刻开始的一段极短时间内 p的速度v和加速度a的大小变化情况是 a v变小 a变大b v变小 a变小c v变大 a变大d v变大 a变小解析由波的传播方向及p点位置 可知p点此时正向平衡位置运动 速度增大 加速度减小 答案d 5 一列简谐波在两时刻的波形如图1 2 5中实线和虚线所示 由图可确定这列波的 a 周期b 波速c 波长d 频率解析因题中未给出实线波形和虚线波形的时刻 不知道时间差或波的传播方向 因此无法确定波速 周期和频率 只能确定波长 正确答案为c 答案c 6 2011 武汉调研 一简谐横波沿x轴正方向传播 若在x 1m处质点的振动图象如图1 2 6所示 则该波在t 0 3s时刻的波形曲线为 解析由题图可知t 0 3s时刻处于x 1m处的质点在波谷位置 显然t 0 3s时刻的波形图中只有a对应了x 1m处的质点处在波谷位置 a正确 答案a 考点一对波的图象的理解及应用 典例1 如图1 2 7所示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图 波速为2m s 此时p点振动方向沿y轴负方向 则 a 该波传播的方向沿x轴负方向b p点的振幅比q点的小 c 经过 t 4s 质点p将向右移动8md 经过 t 4s 质点q通过的路程是0 4m解析由p点振动方向沿y轴负方向可判断该波传播的方向沿x轴正方向 选项a错误 均匀介质中传播的简谐横波各质点振幅相同 因此选项b错误 各质点只在自己的平衡位置附近振动 并没有随波移动 而且 t 4s 2t 路程s 8a 0 4m 选项c错 d对 答案d 变式1 如图1 2 8所示 一列简谐横波沿x轴正方向传播 实线和虚线分别表示t1 0 t2 0 5s时的波形 t2 t 能正确反映t3 7 5s时波形的图是 答案d 考点二波的多解问题 典例2 2010 福建 一列简谐横波在t 0时刻的波形如图1 2 9中的实线所示 t 0 02s时刻的波形如图中虚线所示 若该波的周期t大于0 02s 则该波的传播速度可能是 a 2m sb 3m sc 4m sd 5m s 答案b 变式2 一列简谐横波沿直线由a向b传播 a b相距0 45m 图1 2 10是a处质点的振动图象 当a处质点运动到波峰位置时 b处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动 这列波的波速可能是 a 4 5m sb 3 0m sc 1 5m sd 0 7m s 答案a 考点三波的图象与振动图象的综合应用 典例3 如图1 2 11甲为一列简谐横波在t 0 10s时刻的波形图 p是平衡位置为x 1m处的质点 q是平衡位置为x 4m处的质点 图乙为质点q的振动图象 则 a t 0 15s时 质点q的加速度达到正向最大b t 0 15s时 质点p的运动方向沿y轴正方向c 从t 0 10s到t 0 25s 该波沿x轴正方向传播了6md 从t 0 10s到t 0 25s 质点p通过的路程为30cm 因波向x轴负方向传播 则此时p质点的运动方向沿y轴负方向 d选项中 由图甲可以看出 由于t 0 10s时刻质点p不处于平衡位置 故从t 0 10s到t 0 25s质点p通过的路程不为30cm 本题正确选项为a 答案a 变式3 一列简谐横波某时刻的波形如图1 2 12甲所示 从该时刻开始计时 波上a质点的振动图象如图1 2 12乙所示 则 a 这列波沿x轴正向传播b 这列波的波速是25m sc 从该时刻起经0 4s a质点通过的路程是16md 从该时刻起 质点p将比质点q后回到平衡位置 答案b 考点四波特有的现象 典例4 如图1 2 13为某一报告厅主席台的平面图 ab是讲台 s1 s2是与讲台上话筒等高的喇叭 它们之间的相互位置和尺寸如图1 2 13所示 报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫 为了避免啸叫 话筒最好摆放在讲台上适当的位置 在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消 已知空气中声速为340m s 若报告人声音的频率为136hz 问讲台上这样的位置有多少个 答案4个 变式4 关于甲 乙 丙 丁四幅图象 下面说法错误的是 a 甲图条纹平行等距 是双缝干涉的图样b 乙图条纹间距不等 是单缝衍射的图样c 丙图是肥皂膜在阳光下产生的彩色条纹 属于薄膜干涉d 丁图的正中央是亮的 一定是光透过小孔之后产生的单孔衍射图样 解析丁图是泊松亮斑 是光照到不透明小圆板上发生的衍射现象 答案d 变式5 频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动 以v表示声源的速度 v表示声波的速度 v v 表示接收器接收到的频率 若v增大 则 a 增大 v增大b 增大 v不变c 不变 v增大d 减小 v不变解析由于声波的速度由介质决定 故v不变 据多普勒效应可知 当声源靠近接收器时接收到的频率变高 增加 故b项正确 答案b 答案b 2 2011 浙江改编 在o点有一波源 t 0时刻开始向上振动 形成向右传播的一列横波 t1 4s时 距离o点为3m的a点第一次达到波峰 t2 7s时 距离o点为4m的b点第一次达到波谷 则以下说法正确的是 a 该横波的波长为2mb 该横波的周期为2sc 该横波的波速为1m sd 距离o点为5m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末 答案c 3 2011 四川卷 16 如图1 2 15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 1cm x 3cm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 答案b 4 2011 上海单科 24 两列简谐波沿x轴相向而行 波速均为v 0 4m s 两波源分别位于a b处 t 0时的波形如图1 2 16所示 当t 2 5s时 m点的位移为 cm n点的位移为 cm 答案20 a b c d 解析本题考查波的传播 该波的波长为4m p q两点间的距离为3m 当波沿x轴正方向传播时 p在平衡位置向上振动 而q点此时应处于波峰 正确 当波沿x轴负方向传播时 p点处于平衡位置向下振动 而此时q点应处于波谷 正确 答案c a a处质点的振动图象b b处质点的振动图象c c处质点的振动图象d d处质点的振动图象 答案b 7 2011 重庆卷 17 介质中坐标原点o处的波源在t 0时刻开始振动 产生的简谐波沿x轴正向传播 t0时刻传到l处 波形如图1 2 20所示 下列能描述x0处质点振动的图象是 解析由波动图象可知t0时x0处质点正向下振动 下一时刻质点纵坐标将减小 排除b d选项 x0处质点开始振动时的振动方向向下 故选项a错误 选项c正确 答案c 三 波特有的现象8 2011 上海单科 10 两波源s1 s2在水槽中形成的波形如图1 2 21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点的振动始终减弱解析由图