高中物理专题2机械波的理解和应用省公开课一等奖新课获奖课件

专题二机械波了解和应用1/27一、波图像反应信息及其应用 从波图像能够看出： (1)波长λ； (2)振幅A； (3)该时刻各质点偏离平衡位置位移情况； (4)假如波传输方向已知，可判断各质点该时刻振动方向以及下一时刻波形；2/27[复习过关]1．(多项选择)一列简谐横波沿x轴正方向传输，某时刻其波形如图1所表示．以下说法正确是()3/274/272．(多项选择)一列简谐横波在t＝0时刻波形图如图2实线所表示，从此刻起，经0.1s波形图如图虚线所表示，若波传输速度为10m/s，则()5/27A．这列波沿x轴负方向传输B．这列波周期为0.4sC．t＝0时刻质点a沿y轴正方向运动D．从t＝0时刻开始质点a经0.2s经过旅程为0.4mE．x＝4m处质点位移表示式为y＝0.2sin5πtm解析从题图能够看出波长等于4m，由已知得波速等于10m/s，周期T＝0.4s；经0.1s波传输距离x＝vΔt＝1m，说明波沿x轴负方向传输；t＝0时刻质点a沿y轴负方向运动；从t＝0时刻开始质点a经0.2s，即半个周期经过旅程为0.4m；由y＝Asinωt易得E正确．答案ABDE6/273．如图3所表示横波正在沿x轴正方向传输，波速为0.5m/s.请回答以下问题：图3 (1)质点P此时速度方向怎样？加速度方向怎样？ (2)质点K和P哪个先回到平衡位置？ (3)经过半个周期，质点L位移和旅程分别等于多少？波传输距离是多少？ (4)请画出此波经过1s后波形曲线．7/278/279/27二、波图像与振动图像区分和联络 面对波图像和振动图像问题时可按以下步骤来分析： (1)先看两轴：由两轴确定图像种类． (2)读取直接信息：从振动图像上可直接读取周期和振幅；从波图像上可直接读取波长和振幅． (3)读取间接信息：利用振动图像可确定某一质点在某一时刻振动方向；利用波图像可进行波传输方向与某一质点振动方向互判．10/27[复习过关]4．一列简谐波在t＝0时刻波形图如图4(a)所表示，图(b)表示该波传输介质中某质点今后一段时间内振动图像，则()11/27A．若波沿x轴正方向传输，(b)图应为a点振动图像B．若波沿x轴正方向传输，(b)图应为b点振动图像C．若波沿x轴正方向传输，(b)图应为c点振动图像D．若波沿x轴正方向传输，(b)图应为d点振动图像解析在题图(b)中，t＝0时刻质点在平衡位置且向y轴正方向运动，若波沿x轴正方向传输，只有b点满足此条件，选项B正确．答案B12/275．(多项选择)如图5甲所表示y－x图像表示一列简谐波在沿x轴方向传输时波形图，则图乙所表示y－t图像表示是()13/27A．当这列波沿x轴正方向传输时，表示a质点振动图像B．当这列波沿x轴负方向传输时，表示a质点振动图像C．当这列波沿x轴正方向传输时，表示b质点振动图像D．当这列波沿x轴负方向传输时，表示b质点振动图像解析假如这列波沿x轴正方向传输，a质点应向上运动，b质点应向下运动，振动图像表示是a质点振动图像；假如这列波沿x轴负方向传输，a质点应向下运动，b质点应向上运动，振动图像表示是b质点振动图像．答案AD14/27三、波动问题多解性 波动问题出现多解性原因： (1)空间周期性：波在均匀介质中传输时，传输距离Δx＝nλ＋x0(n＝0,1,2……)，式中λ为波长，x0表示传输距离中除去波长整数倍部分后余下那段距离． (2)时间周期性：波在均匀介质中传输时间Δt＝nT＋t0(n＝0,1,2……)，式中T表示波周期，t0表示总时间中除去周期整数倍部分后余下那段时间．15/27(3)传输方向双向性：我们处理都是仅限于波在一条直线上传输情况，即有沿x轴正方向或负方向传输可能．(4)介质中质点间距离与波长关系不确定性：已知两质点平衡位置间距离及某一时刻它们所在位置，因为波空间周期性，则两质点存在着各种可能波形．做这类题目时，可依据题意，在两质点间先画出最简波形，然后再做普通分析，从而写出两质点间距离与波长关系通式．16/27[复习过关]6．如图6所表示，简谐横波在t时刻波形如实线所表示，经过Δt＝3s，其波形如虚线所表示．已知图中x1与x2相距1m，波周期为T，且2T＜Δt＜4T.则可能最小波速为________m/s，最小周期为________s.17/2718/2719/277．如图7所表示实线是一列简谐横波在t1＝0时刻波形，虚线是这列波在t2＝0.5s时刻波形，这列波周期T符合：3T<t2－t1<4T，问： (1)若波向右传输，波速多大？ (2)若波向左传输，波速多大？ (3)若波速大小为74m/s，波速方向怎样？20/2721/2722/2723/27四、波干包括衍射多普勒效应1．频率相同波叠加才能得到稳定干涉图样．振动加强点仍在平衡位置附近振动，只是振幅变大了；振动减弱点并不是不振动，只是振幅减小了；只有当两列波振幅相等时，振动减弱点才不振动．2．一切波都能发生衍射．对同一列波，缝、孔或障碍物尺寸越小衍射现象越轻易发生．只有缝、孔或障碍物尺寸跟波长差不多或比波长小时才能观察到显著衍射现象．3．多普勒效应表现为：当观察者靠近波源时，接收到频率升高；当观察者远离波源时，接收到频率降低．24/27[复习过关]8．医院经过彩超对人体进行体检时，彩超机向人体内发射频率已准确掌握超