(北京专用)2020版高考物理总复习第八章第2讲机械波课件

解析 由图可知,质点偏离平衡位置的最大距离即振幅为10 cm,A错;
由质点P振动的表达式可知这列简谐波的周期为T= 2ω = 52 s=0.4 s,B错; 由题图可知,该波的波长为 λ=4 m,波速 v= Tλ = 04.4 m/s=10 m/s,C错;由质点
P做简谐运动的表达式可知,t=0时刻质点P正在向上运动,由此可判断波
三、波的特有现象
1.波的干涉和衍射
现象 条件
波的干涉
波的衍射
形成加强区和减弱区相互隔开的 波能够② 绕过障碍物或孔继续向
稳定的① 干涉 图样
前传播
两列波的频率③ 相同 ,相位 障碍物或孔的④ 尺寸 比波长小
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
差恒定
或相差不多
2.多普勒效应
(1)波源不动 (2)观察者不动
1.用手握住较长软绳的一端连续上下抖动,形成一列简谐横波。某一时 刻的波形如图所示,绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的 是 ( D ) A.a、b两点之间的距离为半个波长 B.a、b两点振动开始时刻相差半个周期 C.b点完成全振动次数比a点多一次 D.b点完成全振动次数比a点少一次
沿x轴正向传播,D正确。
3.一列简谐横波沿x轴负方向传播,图a是t=1 s时的波形图,图b是某振动 质点的位移随时间变化的图像,则图b可能是图a中哪个质点的振动图像 ( A )
A.x=0处的质点 C.x=2 m处的质点
B.x=1 m处的质点 D.x=3 m处的质点
解析 由题图b知,t=1 s时,质点的位移为零,振动方向向下,由于波向左 传播,故图b可能是图a中x=0、x=4 m、x=8 m等处的质点的振动图像, 正确选项为A。
解析 相邻的两个波峰之间的距离为一个波长,A错误。波在一个 周期内向前传播的距离为一个波长,a点比b点早振动一个周期,完成全 振动的次数也比b点多一次,故B、C错误,D正确。
2.如图所示是一列简谐波在t=0时的波形图,介质中的质点P沿y轴方向 做简谐运动的表达式为y=10 sin 5πt cm。关于这列简谐波,下列说法中 正确的是 ( D ) A.这列简谐波的振幅为20 cm B.这列简谐波的周期为5.0 s C.这列简谐波在该介质中的传播速度为25 cm/s D.这列简谐波沿x轴正向传播
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横波:
纵波:
1-1 (多选)(2018海淀期中)如图是某绳波形成过程的示意图。质点1在 外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动2、3、4、… 各个质点依次上
下振动,把振动从绳的左端传到右端。t= T 时,质点5刚要开始运动。下
4
列说法正确的是 ( )
A.t= T 时,质点5开始向下运动
第2讲 机械波
知 一 机械波 识 二 波的图像 梳 理 三 波的特有现象
考点一 对机械波和波的图像的理解及应用
深 考点二 波的图像与振动图像的区别 化 拓 考点三 质点的振动方向与波的传播方向的互判 展 考点四 波的多解性问题
考点五 波的干涉和衍射
知识梳理
一、机械波
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。
4
B.t= T4 时,质点3的加速度方向向下 C.从t= T2 开始的一小段时间内,质点8的速度正在减小 D.从t= T2 开始的一小段时间内,质点8的加速度正在减小
答案 BC 根据“上下坡”法可知t= T 时,质点5开始向上运动,选项A
4.(多选)如图所示,实线表示两个相干波源S1、S2产生的波的波峰位置, 则图中a、b两点 ( CD ) A.a为振动加强位置 B.b为振动减弱位置 C.b为振动加强位置 D.a为振动减弱位置
解析 由题图可以看出,在图示时刻,两列波的波谷在b点相遇,所 以b点为振动加强点;在a点,S2传到的是波峰,S1传到的是波谷,所以a点为 振动减弱点。
4.波长、波速、频率及其关系 (1)波长:在波动中,振动相位总是⑨ 相同 的两个相邻质点间的距离, 用λ表示。 (2)波速:波在介质中的传播速度。由⑩ 介质 本身的性质决定。 (3)频率:由波源决定,等于 波源 的振动频率。 (4)波长、波速和频率的关系:v=λf。
二、波的图像
项目 坐标轴 物理意义
内容 以横轴表示各质点的平衡位置,纵轴表示该时刻各质点的位移 表示在波的传播方向上,某时刻各质点离开平衡位置的位移
图像
应用
①直接读取振幅A和波长λ,以及该时刻各质点的位移 ②确定某时刻各质点加速度和速度的方向,并能比较大小 ③结合波的传播方向可确定各质点的振动方向或由各质点的振动方 向确定波的传播方向
2.传播特点 (1)机械波传播的只是振动的① 形式 和② 能量 ,质点只在各自 的平衡位置附近做简谐运动,并不随波③ 迁移 。 (2)介质中各质点的振幅相同,振动周期和频率都与④ 波源 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⑤ 4A ,位移为 ⑥零。
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⑦ 垂直 的波,有波峰 (凸部)和波谷(凹部)。 (2)纵波:质点的振动方向与波的传播方向在⑧ 同一直线 的波,有密 部和疏部。
深化拓展
考点一 对机械波和波的图像的理解及应用
1.波的形成及特点 波源把自己的振动形式通过介质的质点由近及远向外传播,就形成了波。 (1)质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波的传播向前迁移; (2)介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同; (3)每个质点的振动周期都等于波源的振动周期,质点振动一个周期波 传播一个波长;
(4)波传播的是波源的振动形式和能量,也能传递信息。 2.对波的图像的认识 波的图像描述的是在波的传播方向上,介质中的各个质点在某一时刻相 对各自平衡位置的位移。
3.波长、波速和频率 (1)关系式:v=λf。 (2)机械波的波速取决于介质,与波的频率无关。在同一均匀介质中,机 械波的传播是匀速的。 (3)机械波的频率取决于波源振动的频率,当波从一种介质进入另一种 介质时,波的频率不变。 (4)在波的传播方向上,介质中各质点都做受迫振动,其频率都等于波源 的振动频率。