高三物理机械波和波的图象PPT教学课件

(3)机械波的特点
①每一质点都以各自的平衡位置为中心做振动，质点并不随波而迁移，传播 的是波源的振动形式和振动能量．
②后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动，且每个质点起振方 向与波源起振方向相同．
③介质中各质点的振动周期(频率)都与波源的振动周期(频率)相同．
(4)描述机械波的物理量
①波长：沿着波的传播方向，两个相邻的、相对平衡位置的位移和振动方向总是 相同的质点间的距离．
振动传到质点 N 经历的时间 t＝xv＝2.5 s．(3 分) (2)质点 N 开始振动时，绳的左端通过的路程为 s＝Tt ×4A＝80 cm.(3 分) (3)质点 N 的振动图象如图所示．(3 分)
答案：(1)2.5 s (2)80 cm (3)见规范解答图
变式训练11：若从波传到平衡位置x＝1 m处的M质点开始计时，那么经过的时间Δt 等于多少时，平衡位置在x＝5 m处的N质点恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置？ 在图中准确画出当时弹性绳上的波形．
解析：M→N 传播时间 t1＝Δvx＝2 s N 刚开始从平衡位置向下振，到经平衡位置向上振动时所需时间 t2＝T2＝0.5 s，所以 Δt ＝t1＋t2＝2.5 s 波形图为：
答案：见解析
波的图象和振动图象的综合应用 1．振动图象与波的图象的对比和应用
两种图象 比较内容
图象意义
振动图象
波的图象
一质点位移随时间变化规律
(1)绳的左端振动后经多长时间传播到质点N； (2)质点N开始振动时，绳的左端已通过的路程； (3)如果从N开始振动计时，画出质点N振动的位移—时间图象． 思路点拨：(1)传播距离和波速关系x＝v·t； (2)质点在每个周期T的振动路程为4A； (3)质点刚开始振动方向与波源开始振动方向相同．
规范解答：(1)由题图知，波长 λ＝2 m，波速 v＝λ＝2 m/s， T
某时刻所有质点相对平衡位 置的位移
图象特点
图象信息
图象变化 一完整曲线 对应横坐标
(1)振动周期、振幅 (2)各时刻该质点的位移(包 括大小和方向)以及加速度、
速度的方向
(1)波长、振幅 (2)各质点该时刻的位移(包 括大小和方向)以及加速度
的方向
随时间推移图象延续，但原 随时间推移，图象沿传播方
有形状不变
(3)衍射 ①现象：波穿过小孔或绕过障碍物，进入阴影区内． ②明显衍射的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多． (4)多普勒效应 由于波源和观察者之间有相对运动而使观察者接收到的频率发生变化的现象． 如果二者相互接近，观察者接收到的频率变大． 如果二者相互远离，观察者接收到的频率变小．
3．(2010年北京模拟)一列简谐横波以10 m/s的速度沿x轴正方向传播，t＝0时刻这列 波的波形如图所示．则a质点的振动图象为( D )
解析：由波的图象知 λ＝4 m，T＝λv＝0.4 s 再由波沿 x 轴正方向传播．a 向下振动．故 D 中图象正确．
机械波的形成和传播规律 【例1】 (2010年潍坊市一模)(9分)一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O处，用 手握住绳的左端使其沿y轴方向做周期为1 s的简谐运动，于是在绳上形成一简谐波， 绳上质点N的平衡位置为x＝5 m，振动传播到质点M时的波形如图所示．求：
在波的传播方向上，对于横波，相邻的两个波峰(或相邻的两个波谷)之间的距离 等于一个波长．对于纵波，相邻的两个疏部(或密部)之间的距离等于一个波长． ②波速：波在介质中传播的速度．表达式v＝. ③频率：波的频率始终等于波源的振动频率，也是所有质点的振动频率．
④三者关系：v＝λf，f和v决定λ.
机械波的波速只与介质有关，而频率则由波源决定．注意波 速与质点振动速度不是同一概念．
向平移
百度文库
(1)在波的干涉现象中，振动加强区，质点振动的振幅最大，位移 的最大值也最大，但这些质点也在振动，其振动的位移也随时间不断变化．因 此，不能说任一时刻加强区质点的位移一定比减弱区质点的位移大．
(2)当波源与观察者之间有相对运动时，观察者接收到波的频率发生 变化，实质上波源的频率并没有发生变化．
(对应学生用书第151页) 1．(2010年三明市模拟)如图是一条软绳，绳上选有18个质点，质点1在外力作用下首先 向上振动，其余质点在相互作用力的带动下依次振动，从而形成机械波．由波的形成及 图示可知下列说法不正确的是( C )
2．在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波．一质点由平衡位置竖直向上运动， 经0.1 s到达最大位移处，在这段时间内波传播了0.5 m．则这列波( D ) A．周期是0.2 s B．波长是0.5 m C．波速是2 m/s D．经1.6 s传播了8 m
解析：经 0.1 s 由平衡位置到达最大位移，说明 T＝4×0.1 s＝0.4 s，经 0.1 s 波传播了 0.5 m，说明 v＝st＝5 m/s，根据 v＝Tλ知 λ＝2 m，所以 ABC 错，由题意知 D 正确．
A．质点1带动质点2是利用绳子的弹力实现的 B．该绳子形成的波是横波 C．如果质点1开始向下振动，则经一个周期的波形与图中一个周期时的波形一样 D．该绳子上的每一个质点开始振动时，方向都向上，振动周期都相同，质点1振动一 个周期，波向前传递一个波长 解析：质点间相互作用为绳子弹力，A正确，振动方向与传播方向垂直，B正确；各点 起振方向都相同，根据波的特点知D正确；如果质点1开始向下振动，经过一个周期的 波形与图中波形关于绳子对称，C错误．
高三物理复习课件（导与练福建）第11章
第三课时 机械波和波的图象
1．理解机械波的产生条件和形成过程．
2．理解波的图象的意义，结合振动图象和波的图象综合分析有关 问题．
3．知道波的叠加原理、波的干涉和衍射现象．了解多普勒效应．
1．机械波的形成和传播特点 (1)机械波的产生 ①机械振动在介质中的传播形成机械波． ②产生的条件：a.有波源，b.有介质． (2)机械波的分类 ①横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波．有波峰和波谷． ②纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波．有密部和疏部．