新高考物理大一轮复习课件专题十三第2讲机械波.ppt

第2讲机械波,一、机械波1定义：_在介质中的传播叫做机械波,2形成条件,机械振动,机械振动,介质,(1)有发生_的波源,(2)有传播_,垂直,波峰,波谷,3分类,同一直线,密部,疏部,(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_上的波，有_和_,4传播特点,形式,能量,迁移,(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_的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,_，位移为零,波源,4A,二、波长、波速和波的图象1波长、波速、频率及其关系(1)波长：在波动中，_总是相同的两个相邻质点,间的距离,振动相位,介质本身,(2)波速v：波在介质中的传播速度，由_的性质决定(3)频率f：由_决定，等于波源的振动频率(4)波长、波速和频率的关系：v_.,波源,f,2波的图象(1)坐标轴：横轴表示各质点的_，纵轴表示该时刻,各质点的_,平衡位置,位移,各质点,(2)意义：表示在波的传播方向上，某时刻_离开平衡位置的位移(3)图象：,(4)振动图象与波动图象的比较,（续表）,【基础检测】,甲,乙,图13-2-1,A该波沿x方向传播，波速为1m/sB该波的频率为0.125Hz,C质点a经过4s振动的路程为4mD此时刻质点a的速度沿y方向E质点a在t2s时速度为零,三、波的干涉和衍射现象多普勒效应,1波的干涉,相同,加强区,减弱区,(1)条件：两列波的频率必须_(2)现象：形成_和_相互隔开的稳定的干涉,图样,小,相差不多,绕过障碍物,2波的衍射,相对运动,声源频率,(1)条件：障碍物或孔的尺寸比波长_或_(2)现象：波能够_或孔继续向前传播,3多普勒效应,不变,变化,(1)条件：声源和观察者之间有_(2)现象：观察者感到_发生变化(3)实质：声源频率_，观察者接收到的频率_,【基础检测】2下列物理现象：在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；“闻其声而不见其人”；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；当正在鸣笛的火车向着我们疾驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高请问：是波的_现象；属于波的衍射现象的是_；属于多普勒效应的是_,答案：反射,考点1,波的传播的多解问题,重点归纳1造成波动问题多解的主要因素(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：波传播的距离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,2解决波的多解问题的思路,一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的关系t或x，若此关系为时间，则tnTt(n0,1,2，)；若此关系为距离，则xnx(n0,1,2，),【考题题组】1(多选，2017年吉林长春三模)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图13-2-2中的实线所示，此时波刚好传到P点，t0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、,),Q是介质中的质点，则下列说法正确的是(图13-2-2,A这列波的波速可能为50m/s,B质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cmC质点c在这段时间内通过的路程可能为60cm,D若周期T0.8s，则在t0.5s时刻，质点b、P的位,移相同,E若周期T0.8s，从t0.4s时刻开始计时，则质点c,的振动方程为x0.1sint(m),答案：ACD,2(2015年新课标卷)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v25cm/s.两列波在t0时的波形曲线如图13-2-3所示求：,(1)t0时，介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点,的x坐标,(2)从t0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16,cm的质点的时间,图13-2-3,解：(1)两列波的振幅均为8cm，故偏离平衡位置位移为,16cm的质点应为两列波的波峰相遇处的质点,根据波形图可知，甲、乙的波长分别为甲50cm，乙60cm,则甲、乙两列波的波峰坐标分别为,x甲(5050k1)cm(k10，1，2，3，)x乙(5060k2)cm(k20，1，2，3，)综上分析，所有波峰和波峰相遇的质点x坐标应为x(50300n)cm(n0，1，2，3，),考点2波的干涉、衍射、多普勒效应重点归纳,(2)图象法,在某时刻波的干涉的波形图上，波峰与波峰(或波谷与波谷)的交点，一定是加强点，而波峰与波谷的交点一定是减弱点，各加强点或减弱点各自连接而成以两波源为中心向外辐射的连线，形成加强线和减弱线，两种线互相间隔，加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间,2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,【考题题组】,3如图13-2-4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x0.1sin20t(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)通过分析说明P点是振动加强点还是减弱点,图13-2-4,4如图13-2-5所示表示两个相干波源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：图13-2-5(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_,b、d、f,答案：(1)a、c、e(2)b、c、d、f,易错点波的传播方向与质点振动方向的互判1互判方法,2.求解波动图象与振动图象综合类问题可采用“一分、一,看、二找”的方法,(1)分清振动图象与波动图象，看清横坐标,(2)看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级(3)找准波动图象对应的时刻(4)找准振动图象对应的质点,例1：(多选)简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始,),计时，P、Q两质点的振动图象如图13-2-6所示，则(图13-2-6A质点Q开始振动的方向沿y轴正方向B该波的周期为6sC该波从P传到Q的时间可能为7sD该波的传播速度可能为2m/sE该波的波长可能为6m,备考策略：此题是对振动图象及机械波传播问题的考查；首先要掌握已知振动图象判断质点振动方向的基本方法以及波速、波长及周期的关系；此题中要考虑波形传播的重复性及多解问题，这是题目的难点所在,【触类旁通】(多选，2017年四川资阳一诊)某横波在介质中沿x轴传播，图13-2-7甲是t1s时的波形图，图乙是介质中x2m处质点的