高三物理一轮复习机械波课件

【答案】 B
• 如下图甲为某波源的振动图象．图乙是该 波源产生的横波在某时刻的波动图，波动 图象的O点表示波源．问：
• (1)这列波的波速多大？
• (2)若波向右传播，当波动图中质点Q第一 次到达平衡位置且向上运动时，质点P已 经经过了多少路程？
• 【解析】 (1)从振动图象和波动图象可 以看出：波源起振方向沿－y方向，T＝ 0.2 s，λ＝0.2 m
• 2．物理意义：某一时刻介质中 相对平衡位置的位移．
题组演练
• 1．波的叠加
• (相1)遇波过的程独中立和传运相播动遇原规后律理，：各两自列的波相遇前， 不发生任何变化．
• (2)叠加原理：在两矢列量波和重． 叠的区域里， 任何一个质点都同时参与两列波引起的振 动，其振动的位移为两列波单独存在引起 的位移的
• (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________．
• (3)画出此时刻ace连线上，以a为原点的 一列完整波形，标出ce两点．
• 【解析】 (1)a、e两点分别是波谷与波 谷、波峰与波峰相交的点，故此两点为振 动加强点；c处在a、e连线上，且从运动 的角度分析a点的振动形式恰沿该线传播， 故c点是振动加强点．同理b、d是减弱点， f也是减弱点．
• (1)接收频率的实质：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．当波以速度v通过接收者时，时间t
内通过的完全波的个数为
单位时间
内通过接收者的完全波的个数，即接收频
率．
• (2)波源不动：观察者朝向波源以某一速 度运动，由于相对速度增大而使得单位时 间内通过观察者的完全波的个数增多，接 收频率增大了．同理可知，当观察者背离 波源运动时，接收频率将减小．
•( )
• A．t＝0.15 s时，质点Q的加速度达到负向 最大
• B．t＝0.15 s时，质点P的运动方向沿y轴负 方向
• C．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，该波沿x轴正 方向传播了6 m
• D．从t＝0.10 s到t＝0.25 s，质点P通过的 路程为30 cm
• 【解析】 A选项，由题中乙图象看出，t ＝0.15 s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T＝0.20 s，t＝0.10 s 时，质点Q的速度方向沿y轴负方向，由 题中甲图可以看出，波的传播方向应该沿 x轴负方向，
• (2)因为S1、S2振幅相同，振动最强区的 振幅为2A，最弱区的振幅为零，该时刻a、 e的中点c正处在平衡位置，所以位移为零 的是b、c、d、f.
• (3)图中对应时刻a处在两波谷的交点上， 即此刻a在波谷，同理e在波峰，故a、e 中点c在平衡位置，所以所对应的波形如 下图．
• 【答案】 (1)a、c、e b、d、f (2)b、 c、d、f (3)图见解析
• 衍2．射内容波的干涉定与义波的衍现射象的比较可观象察的到条现件
相 同 点
和干涉
波能偏离 缝、孔或障
波可以绕过 直线而 碍物的尺
波的衍射
障碍物继 传到直 续传播的 线传播
寸跟波长 相差不多 干
现象
以外的 或者小于 涉
空间
波长
和
频率相同的
衍
两列波叠 加，使某
振动强弱 相间的
射 是 波
• 3.多普勒效应
• D．该波与一个频率为1.25 Hz的波不可能 发生干涉现象
【解析】 波向左传播当 P 质点向下振动到 x 轴下方 与原位置对称点，两者速度相等；再经 0.2 s 质点继续向下 振动到最大位置处再返回到该点，速度大小相等、方向相 反．此过程经过T2，由此可知，波向左传播，T＝0.8 s，λ＝ 4 m，则 v＝Tλ＝04.8 m/s＝5 m/s，波向右传播，32T＝0.4，T ＝03.8 s，r＝Tλ＝15 m/s 故 A、B 的错误；而 f＝T1＝1.25 Hz， 该波与一个频率为 1.25 Hz 的波相遇可能发生干涉现象，C 正确，D 错误． 【答案】 C
• 第2讲 机械波
• 1．波的形成：机械振动在介质中传播，
形成机械波． • (1)产生条件：① 波源 ；② 介质 ．
• (2)特点 • ①机械波传播的只是振动的 形式 和
各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波
能量
，质点只在
•
．
迁移
• ②介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与 波
• 的振动周期和频率相同．
源 • ③各质点开始振动(即起振)的方向均
相同．
• ④一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为
位移为
零．
4A ，
• 2．机械波的分类 • (1)横波：质点振动方向与波的传播垂方直 向
波峰 的波，有 波谷 (凸部)和 同一条直线上 (凹部)．
• (2)纵波：质点振动方向与波的传播方向 是
•Leabharlann 的波，有 密部 和 疏部．
• (2)x轴负向
•
波的多解性问题
• 造成波动问题多解的主要因素有：
• (1)周期性
• ①时间周期性：时间间隔Δt与周期T的关 系不明确．
• ②空间周期性：波传播距离Δx与波长λ的 关系不明确．
• (2)双向性
• ①传播方向双向性：波的传播方向不确定
• ②振动方向双向性：质点振动方向不确
• 2－1：如下图所示的图象中，实线是一列 简谐横波在某一时刻的图象，经过t＝0.2 s 后这列波的图象如图中虚线所示．求这列 波的波速．
(4)传播方向、振动 方向的互判
记录着一个人一段时 记录着许多人某时
间内活动的录像
刻动作表情的集
带
体照片
随时间推移图象延续 随时间推移，波形
• 二、质图点象振动方向与波传方播法方向的互判
(1)微平移法：沿波的传播 方向将波的图象进行一 微小平移，然后由两条 波形曲线来判断．例如 ：波沿x轴正向传播，t 时刻波形曲线如图中实 线所示．将其沿v的方 向移动一微小距离Δx， 获得如图中虚线所示的 图线．
m/s.求波的传播方向．
• 【解析】 当波传播时间小于周期时，波 沿传播方向前进的距离小于一个波长，当 波传播的时间大于周期时，波沿传播方向 前进的距离大于波长．这时从波形的变化 上看出的传播距离加上n个波长才是波实 际传播的距离．
• 【答案】 (1)若波沿x轴正向，v＝400 m/s 若波沿x轴负向，v＝1 200 m/s
• 所以P点第二次到达波峰需要的总时间t＝ t1＋t2＝1.9 s.
• (3)振动图象如下图所示
• 【答案】 (1)均沿y轴正方向 (2)1.9 s
• (3)如右图
• 一列横波在x轴上传播，t1＝0和t2＝0.005 s时的波形，如下图所示的实线和虚线．
• (1)设周期大于(t2－t1)，求波速． • (2)设周期小于(t2－t1)，并且波速为6 000
• 【答案】 波沿x轴正向传播
• v1＝5(4n＋1) m/s(n＝0,1,2,3…) • 波沿x轴负向传播
• v2＝5(4n＋3) m/s(n＝0,1,2,3…)
• 如下图所示两个相干波源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：
图象
方法
(2)“上、下坡”法： 沿着波的传播方 向看，上坡的点 向下振动，下坡 的点向上振动． 即“上坡下，下 坡上”．例如： 左图中，A点向 上振动，B点向 下振动，C点向 上振动.
图象
方法
(3)同侧法质点的 振动方向与波 的传播方向在 波的图象的同 一侧．如左图 所示.
• 图甲为一列简谐横波在t＝0.10 s时刻的波 形图，P是平衡位置为x＝1 m处的质点，Q 是平衡位置为x＝4 m处的质点，图乙为质 点Q的振动图象，则
• D．空气中质点振动频率较高，a是空气 中声波的波形曲线
• 【解析】 因声波的波速在水中较空气中 快，而波的频率等于振源的振动频率，则 声波在水和空气中传播的频率相同，再由
• 3．如下图所示，是用a、b两束不同频率的 光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝 恒定距离的屏上用照相底片感光得到的干 涉图样，其中图甲是用a光照射时形成的， 图乙是用b光照射时形成的．则关于a、b两 束光，下述正确的是
• 3．波长、波速、频率及其关系
• (1)波长 • 在波的传播方向上，相对平衡位位置移的
总是相等的两个相邻的质点的平衡位
置间的距离，用λ表示．
• (2)波速
介质
• 波在介质中的传播速度．由
性质决定．
本身的
• (3)频率波源
波源
•由
决定，等于
率．
的振动频
• (4)波长、波速和频率的关系：v＝λf
• (1)机械波从一种介质进入另一种介质， 频率不变，波速、波长都改变．
• 3－1：下图为一列简谐横波的图象，质点 P此时的速度为v，经过0.2 s，质点P的速 度大小和方向都不变，再经过0.2 s，质点 P的速度大小不变，方向改变，下列叙述 正确的是
•( )
• A．波向左传播，波速为10 m/s
• B．波向右传播，波速为5 m/s
• C．该波与一个频率为1.25 Hz的波可能发 生干涉现象
• (2)经过多少时间P点第二次到达波峰？
• (3)画出P质点开始振动后的振动图象．
• 【解析】 (1)均沿y轴正方向．
• 波向右匀速传播，根据振动与波动的关系 判断此时质点A的振动方向向上，即沿y轴 正方向；由波形图象容易观察，此时质点 B离开平衡位置的位移为负值，所以其受 到的回复力F＝－kx，回复力和加速度的 方向都为正值，沿y轴正方向．