2.1机械振动的传播课件

1、第2课时机械波【考纲解读】 1.知道机械波的特点和分类.2.掌握波速、波长和频率的关系，会分析波的图象.3.理解波的干涉、衍射现象和多普勒效应，掌握波的干涉和衍射的条件.1.振动和波的关系关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()A.振动是波的成因，波是振动的传播B.振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C.波的传播速度就是质点振动的速度D.波源停止振动时，波立即停止传播答案AB3.波的图象的理解如图1所示是一列简谐波在t0时刻的波形图，介质中的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y10sin 5t cm.关于这列简谐波，下列说法中正确的是()图1A.这列简谐波的振幅

2、为20 cmB.这列简谐波的周期为5.0 sC.这列简谐波在该介质中的传播速度为25 cm/sD.这列简谐波沿x轴正向传播答案D4.波动图象与振动图象(2014北京理综17)一简谐机械横波沿x轴正方向传播，波长为，周期为T.t0时刻的波形如图2所示，a、b是波上的两个质点.图3是波上某一质点的振动图象.下列说法中正确的是()图2图3A.t0时质点a的速度比质点b的大 B.t0时质点a的加速度比质点b的小C.图3可以表示质点a的振动 D.图3可以表示质点b的振动答案D解析由图1可知，t0时质点a的速度为零，加速度最大，质点b的速度最大且经过平衡位置向下振动，加速度为零，故A、B均错；图2可以表示

3、b的振动，故D对C错.1.机械波的形成条件：(1)_；(2)_.2.机械波的特点(1)机械波传播的只是振动的_和_，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波_.(2)介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与_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_.(4)一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为_，位移为_.波源介质形式能量迁移波源相同4A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_的两个相邻质点间的距离，用表示.(2)波速波在介质中的传播速度，由_本身的性质决定.(3)频率由_决定，等于_的振动频率.(4)波长、波速和频率的关系：vf.相

4、同介质波源波源4.波的图象的物理意义反映了某一时刻介质中各质点相对平衡位置的位移.考点一波动图象与波速公式的应用1.波的图象反映了在某时刻介质中的各质点离开平衡位置的位移情况，图象的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，如图5所示.图5【例1】2015新课标全国34(2)平衡位置位于原点O的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向)，P与O的距离为35 cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间.已知波源自t0时由平衡位置开始向上振动，周期T1 s，振幅A5 cm.当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5 s，平衡位置在Q处的质

5、点第一次处于波峰位置.求：()P、Q间的距离；()从t0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的路程.答案()133 cm()125 cm【突破训练1】如图6所示为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4 m/s，则()图6A.质点P此时的振动方向沿y轴正方向B.P点振幅比Q点振幅小C.经过t3 s，质点Q通过的路程是0.6 mD.经过t3 s，质点P将向右移动12 m答案C考点二振动图象与波动图象振动图象波动图象研究对象一振动质点沿波传播方向的所有质点研究内容一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示同一

6、质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象信息(1)质点振动周期(2)质点振幅(3)某一质点在各时刻的位移(4)各时刻速度、加速度的方向(1)波长、振幅(2)任意一质点在该时刻的位移(3)任意一质点在该时刻的加速度方向(4)传播方向、振动方向的互判图象变化随时间推移，图象延续，但已有形状不变随时间推移，波形沿传播方向平移一完整曲线占横坐标的距离表示一个周期表示一个波长【例2】2014新课标全国34(1)图7(a)为一列简谐横波在t2 s时的波形图，图(b)为媒质中平衡位置在 x1.5 m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x2 m的质点，下列说法正确的是_.(填正确答案标号)图7A.波速为0.

7、5 m/s B.波的传播方向向右C.02 s时间内，P运动的路程为8 cmD.02 s时间内，P向y轴正方向运动E.当t7 s时，P恰好回到平衡位置答案ACE规律总结“一分、一看、二找”巧解波动图象与振动图象综合类问题(1)分清振动图象与波动图象.只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象.(2)看清横、纵坐标的单位.尤其要注意单位前的数量级.(3)找准波动图象对应的时刻.(4)找准振动图象对应的质点.【突破训练2】(2015天津理综3)图8甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa2 m和xb6 m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象.下列

8、说法正确的是()图8A.该波沿x方向传播，波速为1 m/sB.质点a经4 s振动的路程为4 mC.此时刻质点a的速度沿y方向D.质点a在t2 s时速度为零答案D50.波的多解问题的处理方法1.造成波动问题多解的主要因素有(1)周期性：时间周期性：时间间隔t与周期T的关系不明确；空间周期性：波传播距离x与波长的关系不明确.(2)双向性：传播方向双向性：波的传播方向不确定；振动方向双向性：质点振动方向不确定.2.解决波的多解问题的思路一般采用从特殊到一般的思维方法，即找出一个周期内满足条件的关系t或x，若此关系为时间，则tnTt(n0，1，2)；若此关系为距离，则xnx(n0，1，2).【例4】2

9、015新课标全国34(2)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为v25 cm/s.两列波在t0时的波形曲线如图12所示.求：图12()t0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm的所有质点的x坐标；()从t0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16 cm的质点的时间.答案()x(50300n) cm(n0，1，2，3，)()0.1 s【突破训练5】如图13，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为2 cm，波速为2 m/s，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距0.4 m(小于一个波长)，当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距1 cm的位置，则()图13A

10、.此波的周期可能为0.6 sB.此波的周期可能为1.2 sC.从此时刻起经过0.5 s，b点可能在波谷位置D.从此时刻起经过0.5 s，b点可能在波峰位置答案ACD【高考题组】1.(2015四川理综2)平静湖面传播着一列水面波(横波)，在波的传播方向上有相距3 m的甲、乙两小木块随波上下运动，测得两小木块每分钟都上下30次，甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰.这列水面波()A.频率是30 Hz B.波长是3 mC.波速是1 m/s D.周期是0.1 s答案C2.2015海南单科16(1)一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形如图14所示，质点P的x坐标为3 m.已知任意振动质

11、点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s.下列说法正确的是()图14A.波速为4 m/sB.波的频率为1.25 HzC.x坐标为15 m的质点在t0.6 s时恰好位于波谷D.x坐标为22 m的质点在t0.2 s时恰好位于波峰E.当质点P位于波峰时，x坐标为17 m的质点恰好位于波谷答案BDE3.2014新课标全国34(1)图15(a)为一列简谐横波在t0.10 s时刻的波形图，P是平衡位置在x1.0 m处的质点，Q是平衡位置在x4.0 m处的质点；图(b)为质点Q的振动图象.下列说法正确的是_.(填正确答案标号)图15A.在t0.10 s时，质点Q向y轴正方向运动B.在t0.25 s时，质点P的加速度方向与y轴正方向相同C.从t0.10 s到t0.25 s，该波沿x轴负方向传播了6 mD.从t0.10 s到t0.25 s，质点P通过的路程为30 cmE.质点Q简谐运动的表达式为y0.10 sin 10t(国际单位制)答案BCE4.(2015河南省高考适应性测试二)某横波在介质中沿x轴正方向传播，t0时刻，O点开始向正方向运动，经t0.2 s，O点第一次到达正方向最大位移处，某时刻形成的波形如图16所示，下列说法正确的是_.(填正确选项标号)【模拟题组】图16A.该横波的波速为5