创新方案机械波-完整版PPT

1、一、机械波的形成和传播特点1机械波的形成条件(1)有发生机械振动的 (2)有传播 ，如空气、水等2传播特点(1)传播振动形式、传递 (2)质点不随波迁移波源介质能量3分类(1)横波：振动方向与传播方向 ，传播中形成波峰和波谷(2)纵波：振动方向和传播方向在 ，传播中形成密部和疏部垂直同一条直线上5两种图象的比较两种图象比较内容振动图象波的图象图象意义一质点位移随时间变化规律某时刻所有质点相对平衡位置的位移图象特点两种图象比较内容振动图象波的图象图象信息(1)振动周期、振幅(2)各时刻质点的位移、速度、加速度(包括大小、方向)(1)波长、振幅(2)任意一质点此刻的位移和加速度方向图象变化随时间推

2、移图象延续，但原有形状不变随时间推移，图象沿传播方向平移一完整曲线对应横坐标一个周期一个波长特别提醒(1)机械波由一种介质进入另一种介质时，频率不发生 变化(2)机械波的波速完全由介质决定，同种介质中不同频 率的机械波传播速度相同二、波的干涉和衍射现象内容波的衍射波的干涉定义波可以绕过障碍物继续传播的现象频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且加强和减弱的区域相间分布的现象现象波能偏离直线而传播到直线传播以外的空间振动强弱相间的区域，某些区域总是加强，某些区域总是减弱内容波的衍射波的干涉可观察到现象的条件缝、孔或障碍物的尺寸跟波长 或者两列波的 相同相同点干涉和衍射

3、是波特有的现象相差不多比波长更小频率特别提醒波的干涉和衍射现象是波特有的现象任何波均能发生衍射，只不过明显程度不同；两列波欲发生干涉，必须满足干涉条件三、多普勒效应1多普勒效应：由于波源和观察者之间有 ，使观察者感觉到频率的变化的现象2当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率 ；如果二者远离，观察者接收到的频率 相对运动增大减小典例启迪例1一列简谐横波沿x轴正方向传播，P点振动周期为0.5 s，在某一时刻波形如图1121所示，可判断() 图1121AP点此时刻振动方向沿y轴负方向B该波波速为8 m/sC在离波源为11 m的Q点开始振动时沿y轴负方向运动D当Q点达到波峰时

4、，E点也达到波峰思路点拨解答本题时应注意以下两个方面：(1)质点的振动周期与波的传播周期的关系(2)波的传播方向与质点的振动方向间的关系解析P点此时刻振动方向沿y轴正方向，A错；波长为4 m，周期为0.5 s，所以该波波速为8 m/s，B正确；因为各个质点开始振动的方向都在重复波源开始运动的方向，所以在离波源为11 m的Q点开始振动时沿y轴负方向运动，C正确；Q、E两点相距两倍波长，所以当Q点达到波峰时，E点也达到波峰，D正确答案BCD归纳领悟(1)沿波的传播方向，介质中各质点的起振方向均与波源的起振方向相同(2)质点振动方向与波的传播方向互判方法同侧法在波的图像上的某一点，沿纵轴方向画出一个

5、箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿x轴方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧(如图1122所示) 图1122题组突破1(2010全国卷)一简谐横波以4 m/s的波速沿x轴正方向传播已知t0时的波形如图1123所示，则 ()A波的周期为1 s 图1123Bx0处的质点在t0时向y轴负向运动答案：AB2如图1124所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到x5 m处的M点开始计时(t0)，已知开始计时后，P点(x1 m)在t0.3 s的时刻第一次到达波峰，下面说法中正确的是 () 图1124A这列波的周期是1.2 sB这列波的传播速度大小是12.5 m/sCM点右侧各质

6、点开始振动的方向都是沿着y轴的正方向D从t0 s开始计时质点Q(x9 m)经过0.7 s才第一次到达波峰答案：D典例启迪例2(2011北京海淀区模拟)如图1125所示为一列简谐横波的波形图，其中实线是t11.0 s时的波形，虚线是t22.0 s 时的波形，已知(t2t1)小于一个周期关于这列波，下列说法中正确的是 () 图1125A它的振幅为10 cm，波长为8 mB它一定是向x轴正方向传播C它的周期可能是4.0 sD它的传播速度可能是10 m/s思路点拨因波的传播方向的不确定，至使t2t1与周期T关系的不确定，从而引起波的多解答案AC归纳领悟简谐波多解问题的原因(1)波动的周期性经过周期整数

7、倍的时间，各质点的振动情况(位移、速度、加速度等)与它在t时刻的振动情况完全相同；在波的传播方向上，相距波长整数倍的质点的振动情况也相同，因此必导致波的传播距离、时间、速度等物理量发生周期性的变化(2)波传播的双向性当波沿x轴方向传播时，波既可以沿x轴正方向传播，又可以沿x轴负方向传播，导致多解题组突破3一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，其中t s和(t0.4) s两时刻在x轴上3 m至3 m的区间内的波形图如图1126中同一条图线所示，则下列说法中正确的是() 图1126A质点振动周期一定为0.4 sB该波最小波速为10 m/sC从t s时开始计时，x2 m处的质点比x2.5 m处的质点先回

8、到平衡位置D在(t0.8) s时，x2 m处的质点位移为零答案：BC4一列简谐横波沿x轴传播，图1127(甲)、(乙)两图分别为传播方向上相距3 m的两质点的振动图象，如果波长大于1.5 m，则波的传播速度大小可能为()图1127A30 m/sB15 m/sC10 m/s D6 m/s答案：AC典例启迪例3如图1128所示是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，图中实线为波峰，虚线为波谷已知两列波的振幅均为2 cm，波速为2 m/s，波长为8 cm，E点是B、D和A、C连线的交点，下列说法中正确的是 () 图1128AA、C两处两质点是振动加强的点BB、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是

9、4 cmCE处质点是振动加强的点D经0.02 s，B处质点通过的路程是8 cm思路点拨解答本题时应注意以下两个方面：(1)两列相干波的波峰相遇处为振动加强点，波谷相遇处也为振动加强点(2)振动加强点的振幅为两列波的振幅和答案CD(2)现象判断法：若某点总是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇，则该点为加强点；若总是波峰与波谷相遇，则为减弱点不能认为加强点的位移永远最大，减弱点的位移永远最小用一条曲线将加强点连接起来，这条曲线上的点都是加强点；把减弱点用曲线连接起来，曲线上的点都是减弱点加强点与减弱点之间各质点的振幅介于加强点与减弱点的振幅之间题组突破5(2010海南高考)如图1129为某一报告厅主席

10、台的平面图，AB是讲台，S1、S2是与讲台上话筒等高的喇叭，它们之间的相互位置和尺寸如图所示 图1129报告者的声音放大后经喇叭传回话筒再次放大时可能会产生啸叫为了避免啸叫，话筒最好摆放在讲台上适当的位置，在这些位置上两个喇叭传来的声音因干涉而相消已知空气中声速为340 m/s.若报告人声音的频率为136 Hz，问讲台上这样的位置有多少个？答案：4个6如图11210所示，一小型渔港的防波堤两端MN相距约60 m，在防波堤后A、B两处有两个小船进港躲避风浪某次海啸引起的波浪沿 图11210垂直于防波堤的方向向防波堤传播，下列说法中正确的有 ()A假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响B假设波浪的波长约为10 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响C假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船基本上不受波浪影响D假设波浪的波长约为50 m，则A、B两处小船明显受到波浪影响解析：A、B处小船发生明显的影响是因为水波发生明显的衍射，波浪能传播到A、B处的结果，由于当障碍物或缝隙的尺寸比波长小或跟波长差不多的时候，会发生明显的衍射现象答案：AD7关于多普勒效应，以下说法正确的有 ()A只有机械波才能产生多普勒效应B机械波、电