2013届高考一轮物理复习课件选修3-4机械振动 机械波 光电磁波 相对论第2讲 机械波(教科版)

第2讲机械波,2013届高考一轮物理复习课件选修3-4机械振动机械波光电磁波相对论（教科版）,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_.,机械波、横波和纵波(考纲要求),形式,能量,迁移,1.,2,(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_.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_.,波源的,4A,零,垂直,波峰,波谷,同一直线,密部,疏部,3,横波的图象,横波的图像(考纲要求),波速、波长和频率（周期）的关系(考纲要求),1,振动图象与波的图象的对比和应用,2.,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,3.,相同,介质,波源,波源,波的干涉与波的衍射的比较,波的干涉和衍射现象多普勒效应(考纲要求),1.,多普勒效应,波源不动,波源向观察者运动，接收频率增大波源背离观察者运动，接收频率减小,观察者不动,观察者向波源运动，接收频率增大观察者背离波源运动，接收频率减小,2.,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)上下坡法沿波的传播方向看，“上坡”的点向下运动，“下坡”的点向上运动，简称“上坡下，下坡上”如图所示,(2)带动法如图所示，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,(3)微平移法原理：波向前传播，波形也向前平移方法：作出经微小时间t后的波形，如图虚线所示，就知道了各质点经过t时间到达的位置，此刻质点振动方向也就知道了，图中P点振动方向向下,特别提醒(1)在波的干涉中加强区振动加强只是振幅变大，并不是质点一直处于位移最大值(2)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(3)干涉中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.当两波源振动步调一致时若rn(n0,1,2，)，则振动加强；,如图121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12，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(),图121,1,AP点有时在波峰，有时在波谷，振动始终加强BP点始终在波峰CP点的振动不遵守波的叠加原理，P点的运动也不始终加强DP点的振动遵守波的叠加原理，但并不始终加强答案D,如图122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(),图122,2,A女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高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AD,(2010上海单科，2)利用发波水槽得到的水面波形如图123a、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,3,图123,(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124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(),图124,Av变小，a变大Bv变小，a变小Cv变大，a变大Dv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,4,一列简谐波在两时刻的波形如图125中实线和虚线所示，由图可确定这列波的(),图125,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,5,(2011武汉调研)一简谐横波沿x轴正方向传播，若在x1m处质点的振动图象如图126所示，则该波在t0.3s时刻的波形曲线为(),图126,解析由题图可知t0.3s时刻处于x1m处的质点在波谷位置显然t0.3s时刻的波形图中只有A对应了x1m处的质点处在波谷位置，A正确答案A,6,如图127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(),考点一对波的图象的理解及应用,【典例1】,图127,A该波传播的方向沿x轴正方向BP点的振幅比Q点的小C经过t4s，质点P将向右移动8mD经过t4s，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正确；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t4s2T，路程s8A0.4m，选项C错、D对答案AD,如图128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t10、t20.5s时的波形，t2T，能正确反映t37.5s时波形的图是(),【变式1】,图128,答案D,(2010福建)一列简谐横波在t0时刻的波形如图129中的实线所示，t0.02s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(),考点二波的多解问题,【典例2】,图129,A2m/sB3m/sC4m/sD5m/s,答案B,波在传播过程中，因空间的周期性和时间的周期性，常常由时间间隔t与周期T的关系不明确、波传播方向不确定、波传播的距离x与波长的关系不明确造成多解问题,波的多解问题来源,一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距0.45m，图1210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(),【变式2】,图1210,A4.5m/sB3.0m/sC1.5m/sD0.7m/s,答案A,如图1211甲为一列简谐横波在t0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x1m处的质点，Q是平衡位置为x4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则(),考点三波的图象与振动图象的综合应用,【典例3】,图1211,At0.15s时，质点Q的加速度达到正向最大Bt0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C从t0.10s到t0.25s，该波沿x轴正方向传播了6mD从t0.10s到t0.25s，质点P通过的路程为30cm,解析A选项，由乙图象看出，t0.15s时，质点Q位于负方向的最大位移处，而简谐运动的加速度大小与位移成正比，方向与位移方向相反，所以加速度为正向最大值；B选项中，由乙图象看出，简谐运动的周期为T0.20s，t0.10s时，质点Q的速度方向沿y轴负方向，由甲图可以看出，波的传播方向应该沿x轴负方向，因甲图是t0.10s的,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t0.10s时刻质点P不处于平衡位置，故从t0.10s到t0.25s质点P通过的路程不为30cm，本题正确选项为A、B.答案AB,一列简谐横波某时刻的波形如图1212甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图象如图1212乙所示，则(),【变式3】,图1212,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,如图1213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1213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？,考点四波特有的现象,【典例4】,图1213,答案4个,关于甲、乙、丙、丁四幅图象，下面说法正确的是()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