高三物理一轮复习 第10章 第2讲 机械波课件(选修3-4)
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奇数倍 时,振动减弱。 3.波的衍射 (1)产生明显衍射现象的条件:障碍物或孔(缝)的尺寸跟波长⑦ 差不多
,或者比波长⑧ 小 。
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(2)现象:波绕过障碍物继续传播。 4.多普勒效应 由于波源和观察者之间有⑨ 相对运动 ,使观察者接收到的波的频率 发生变化的现象叫多普勒效应。 5.辨析 (1)发生多普勒效应时,波源发出的频率不变 ⑩(√) (2)一切波均会发生衍射现象 (√)
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1.一列简谐横波沿x轴正方向传播,某一时刻的波形图如图所示,此时质 点P、S跟质点Q、R的振动位移大小相等、方向相反。由图可知,在此后的 任一时刻 ( ) A.质点P和S的振动加速度大小和方向总相同 B.质点P和Q的振动位移大小总相同、方向总相反 C.质点P和S的振动速度大小和方向总相同 D.质点P和R的振动加速度大小总相同、方向总相反
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4.波的分类 (1)横波:质点的振动方向与传播方向 垂直 ,凸起的最高处叫做波 峰,凹下的最低处叫做波谷。 (2)纵波:质点的振动方向与波的传播方向在 同一直线 上,质点分布
最密的位置叫做密部,质点分布最疏的位置叫做疏部。
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5.波的图像 (1)图像:在平面直角坐标系中,用横坐标表示介质中各质点的 平衡位 置 ;用纵坐标表示某一时刻,各质点偏离平衡位置的 位移 ,连接 各位移矢量的末端,得出的曲线即为波的图像,简谐波的图像是 正弦
(2)波可以传递振动形式和能量 (√)
(3)在机械波传播过程中,质点会随波迁移 (✕)
二、波特有的现象
1.波的叠加:几列波相遇时,每列波都能够保持各自的状态继续传播而不
互相① 干扰 ,只是在重叠的区域里,任一质点的总位移等于各列波分
别引起的位移的② 矢量和 。
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2.波的干涉 (1)两列波产生干涉的条件:频率相同、相位差恒定。 (2)现象:两列波相遇时,某些区域振动总是③ 加强 ,某些区域振动总 是④ 减弱 ,且加强区和减弱区互相间隔。 (3)对两个完全相同的波源产生的干涉来说,凡到两波源的路程差为一个 波长的⑤ 整数倍 时,振动加强;凡到两波源的路程差为半个波长的⑥
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2. 答案 D 多普勒效应是指当波源和观察者之间有相对运动时,观察者 接收到的波的频率发生变化的现象,波源自身的频率不会变化,B错。声源 和观察者之间相对远离时频率变低,反之变高,音调由频率决定,故C错D 对。在电磁波的传播中也有这一现象,故A错。
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3.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( )
浙江专用 物理
第2讲 机械波
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知识梳理
一、机械波 1.机械波的形成条件:① 波源 ;② 介质 。 2.机械波的特点 (1)机械波传播的只是振动的③ 形式 和④ 能量 ,质点只在各自的 平衡位置附近振动,并不随波⑤ 迁移 。 (2)介质中各质点的振幅相同,振动周期和频率都与⑥ 波源 的振动周 期和频率相同。 (3)各质点开始振动(即起振)的方向均⑦ 相同 。
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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答案 D 由题图可知,质点偏离平衡位置的最大距离即振幅为10 cm,A
错;由该质点P振动的表达式可知这列简谐横波的周期为T= 2 = 2 s=0.4 s,
答案 D 由波动图像可得,P、R两点相隔半个波长,所以在振动过程中 的位移、加速度总是大小相等、方向相反,故只有D对。
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2.下列关于多普勒效应的说法正确的是 ( ) A.只有声波才能发生多普勒效应 B.当波源与观察者相向运动时,波源自身的频率会变大 C.只要声源在运动,观察者听到的声音的音调就会变高 D.当声源相对观察者运动时,观察者听到的声音音调可能变高,也可能变低
1 =25 Hz,波速v=λ =200 m/s,波向x轴的正方向传播,选项A错误。从t1时刻
T
T
开始,经0.1 s质点P经过2.5个全振动,通过的路程为 1 m,选项B错误。根据
多普勒效应,观察者和波源靠近时接收到的频率升高,远离时接收到的频率
降低,选项C正确。发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸小于波
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பைடு நூலகம்
(4)一个周期内,质点完成一次全振动,通过的路程为⑧ 4A ,位移为⑨ 零。
3.波长、波速、频率及其关系 (1)波长 在波动中,振动相位总是⑩ 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 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=fλ 。
A.该波的传播速度可能是600 m/s
B.从t1时刻开始,经0.1 s质点P通过的路程为0.8 m
C.若该波波源从O点沿x轴正向运动,则在x=200 m处的观测者接收到的波
的频率将大于25 Hz
D.遇到宽约3 m的障碍物时,该波能精发选生pp明t 显的衍射现象
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4. 答案 CD 由波动图像知波长λ=8 m,由题意知周期T=0.04 s,则频率f=
(或余弦)曲线。 (2)物理意义:某一时刻介质中 各质点 相对平衡位置的位移。 (3)从图像可获取的信息有: a.该时刻各质点的振动 位移 ; b.振幅A和 波长λ ;
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5
c.若已知波的传播方向,由图像可知各质点的振动方向;若已知某质点该
时刻的振动方向,由图像可知波的传播方向。
6.辨析
(1)根据公式v=λf可知波速与频率成正比 (✕)
ω 5
B错;由题图可知,该波的波长为λ=4 m,波速v= λ = 4 m/s=10 m/s,C错;由质
T 0 .4
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
沿x轴正向传播,D正确。
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4.如图所示为一列简谐横波的波形图,其中虚线是t1=0.01 s时的波形,实线 是t2=0.02 s时的波形,已知t2-t1=T/4。关于这列波,下列说法中正确的是( )
,或者比波长⑧ 小 。
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(2)现象:波绕过障碍物继续传播。 4.多普勒效应 由于波源和观察者之间有⑨ 相对运动 ,使观察者接收到的波的频率 发生变化的现象叫多普勒效应。 5.辨析 (1)发生多普勒效应时,波源发出的频率不变 ⑩(√) (2)一切波均会发生衍射现象 (√)
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1.一列简谐横波沿x轴正方向传播,某一时刻的波形图如图所示,此时质 点P、S跟质点Q、R的振动位移大小相等、方向相反。由图可知,在此后的 任一时刻 ( ) A.质点P和S的振动加速度大小和方向总相同 B.质点P和Q的振动位移大小总相同、方向总相反 C.质点P和S的振动速度大小和方向总相同 D.质点P和R的振动加速度大小总相同、方向总相反
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4.波的分类 (1)横波:质点的振动方向与传播方向 垂直 ,凸起的最高处叫做波 峰,凹下的最低处叫做波谷。 (2)纵波:质点的振动方向与波的传播方向在 同一直线 上,质点分布
最密的位置叫做密部,质点分布最疏的位置叫做疏部。
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5.波的图像 (1)图像:在平面直角坐标系中,用横坐标表示介质中各质点的 平衡位 置 ;用纵坐标表示某一时刻,各质点偏离平衡位置的 位移 ,连接 各位移矢量的末端,得出的曲线即为波的图像,简谐波的图像是 正弦
(2)波可以传递振动形式和能量 (√)
(3)在机械波传播过程中,质点会随波迁移 (✕)
二、波特有的现象
1.波的叠加:几列波相遇时,每列波都能够保持各自的状态继续传播而不
互相① 干扰 ,只是在重叠的区域里,任一质点的总位移等于各列波分
别引起的位移的② 矢量和 。
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2.波的干涉 (1)两列波产生干涉的条件:频率相同、相位差恒定。 (2)现象:两列波相遇时,某些区域振动总是③ 加强 ,某些区域振动总 是④ 减弱 ,且加强区和减弱区互相间隔。 (3)对两个完全相同的波源产生的干涉来说,凡到两波源的路程差为一个 波长的⑤ 整数倍 时,振动加强;凡到两波源的路程差为半个波长的⑥
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2. 答案 D 多普勒效应是指当波源和观察者之间有相对运动时,观察者 接收到的波的频率发生变化的现象,波源自身的频率不会变化,B错。声源 和观察者之间相对远离时频率变低,反之变高,音调由频率决定,故C错D 对。在电磁波的传播中也有这一现象,故A错。
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3.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( )
浙江专用 物理
第2讲 机械波
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知识梳理
一、机械波 1.机械波的形成条件:① 波源 ;② 介质 。 2.机械波的特点 (1)机械波传播的只是振动的③ 形式 和④ 能量 ,质点只在各自的 平衡位置附近振动,并不随波⑤ 迁移 。 (2)介质中各质点的振幅相同,振动周期和频率都与⑥ 波源 的振动周 期和频率相同。 (3)各质点开始振动(即起振)的方向均⑦ 相同 。
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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答案 D 由题图可知,质点偏离平衡位置的最大距离即振幅为10 cm,A
错;由该质点P振动的表达式可知这列简谐横波的周期为T= 2 = 2 s=0.4 s,
答案 D 由波动图像可得,P、R两点相隔半个波长,所以在振动过程中 的位移、加速度总是大小相等、方向相反,故只有D对。
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2.下列关于多普勒效应的说法正确的是 ( ) A.只有声波才能发生多普勒效应 B.当波源与观察者相向运动时,波源自身的频率会变大 C.只要声源在运动,观察者听到的声音的音调就会变高 D.当声源相对观察者运动时,观察者听到的声音音调可能变高,也可能变低
1 =25 Hz,波速v=λ =200 m/s,波向x轴的正方向传播,选项A错误。从t1时刻
T
T
开始,经0.1 s质点P经过2.5个全振动,通过的路程为 1 m,选项B错误。根据
多普勒效应,观察者和波源靠近时接收到的频率升高,远离时接收到的频率
降低,选项C正确。发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸小于波
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பைடு நூலகம்
(4)一个周期内,质点完成一次全振动,通过的路程为⑧ 4A ,位移为⑨ 零。
3.波长、波速、频率及其关系 (1)波长 在波动中,振动相位总是⑩ 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 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=fλ 。
A.该波的传播速度可能是600 m/s
B.从t1时刻开始,经0.1 s质点P通过的路程为0.8 m
C.若该波波源从O点沿x轴正向运动,则在x=200 m处的观测者接收到的波
的频率将大于25 Hz
D.遇到宽约3 m的障碍物时,该波能精发选生pp明t 显的衍射现象
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4. 答案 CD 由波动图像知波长λ=8 m,由题意知周期T=0.04 s,则频率f=
(或余弦)曲线。 (2)物理意义:某一时刻介质中 各质点 相对平衡位置的位移。 (3)从图像可获取的信息有: a.该时刻各质点的振动 位移 ; b.振幅A和 波长λ ;
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c.若已知波的传播方向,由图像可知各质点的振动方向;若已知某质点该
时刻的振动方向,由图像可知波的传播方向。
6.辨析
(1)根据公式v=λf可知波速与频率成正比 (✕)
ω 5
B错;由题图可知,该波的波长为λ=4 m,波速v= λ = 4 m/s=10 m/s,C错;由质
T 0 .4
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
沿x轴正向传播,D正确。
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4.如图所示为一列简谐横波的波形图,其中虚线是t1=0.01 s时的波形,实线 是t2=0.02 s时的波形,已知t2-t1=T/4。关于这列波,下列说法中正确的是( )