高二物理会考复习课件机械波 人教

机械振动和机械波1下一页上一页返回2一、简谐运动1.简谐运动⑴．内容：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫简谐运动。⑵．特征：F=-kx⑶．注意：①简谐运动的位移必须是指偏离平衡位置的位移。也就是说，在研究简谐运动时所说的位移的起点都必须在平衡位置处。②回复力是一种效果力。是振动物体在沿振动方向上所受的合力。③“平衡位置〞不等于“平衡状态〞。平衡位置是指回复力为零的位置，物体在该位置所受的合外力不一定为零。〔如单摆摆到最低点时，沿振动方向的合力为零，但在指向悬点方向上的合力却不等于零，所以并不处于平衡状态〕下一页上一页返回3xFaVEKEP2．对于简谐运动中物理量的变化问题可按以下顺序判断:3.规律：⑴周期性—简谐运动的物体经过一个周期或几个周期后，能回到原来的状态；⑵对称性—简谐运动的物体具有对平衡位置的对称性．即位移、回复力、加速度和时间相对平衡位置对称。下一页上一页返回44．从总体上描述简谐运动的物理量⑴振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离。是描述振动强弱的物理量。⑵周期T：振动物体完成一次全振动所需的时间。是描述振动快慢的物理量。⑶频率f：振动物体在单位时间内完成全振动的次数。也是描述振动快慢的物理量〔频率f=1/T〕。周期〔或频率〕都由振动物体本身的性质决定，所以叫固有周期〔或频率〕，与振幅无关。反馈下一页上一页返回5例1：做简谐运动的质点通过平衡位置时，下述几种物理量具有最大值的是()A．回复力B．加速度C．位移D．速度下一页上一页返回6例2：以下说法正确的选项是〔〕A．在回复力作用下的运动一定是简谐振动B．简谐振动物体，速度增大时，加速度一定减小C．回复力一定是振动物体所受的合外力D．振动物体两次通过平衡位置的时间间隔为一个周期下一页上一页返回7例３：弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向上的A、B两点之间做简谐运动，以下说法正确的选项是：〔〕A．振子在B、A两点时的速度和加速度均为零；B．振子在通过O点时速度的方向将发生改变；C．振子所受的合力总跟速度方向相反；D．振子离开O点的运动总是减速运动，靠近O点的运动总是加速运动。下一页上一页返回知识点8二、单摆１．单摆振动的回复力是重力沿切线方向的分力，不能说成是重力和拉力的合力。在平衡位置振子所受回复力是零，但合力是向心力，指向悬点，不为零，F向=。２．当单摆的摆角很小时〔θ＜5°〕时，，所以单摆的周期，与摆球质量m、振幅A都无关。其中l为等效摆长〔即摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离〕；3．在判断摆钟类的问题时，摆钟走慢，说明频率偏小，周期偏大，再由周期公式可知：应减小摆长L。反馈下一页上一页返回9例４：单摆是一个理想化的物理模型，它是用一根细线悬挂一个小球并可在竖直平面内摆动的一个装置，但必须满足三个条件：⑴；⑵；⑶．线的伸缩和线的质量可以忽略球的直径比线的长度短得多空气等产生的阻力可以忽略不计下一页上一页返回10例５：甲、乙两个单摆放在同一个地方，假设其摆长之比为l1：l2=4：9，那么它们的周期之比T1：T2为___，如果在一分钟内甲摆动30次，那么乙摆动_______次。2:320下一页上一页返回11例６：有一摆钟，平时走时准确，搬家后发现它变慢了，为重新使其走时准确，下面方法中正确的选项是〔〕A．稍微调整摆长，使其变短B．稍微调整摆长，使其变长C．适当增加摆锤质量D．将指针适当往前拨动下一页上一页返回12例７：一只单摆正在平衡位置O点附近摆动〔最大摆角为θ〕，如下图，那么：①摆球此时所受的回复力是________；②摆球经过平衡位置时的速率是__________；③摆球经过平衡位置时细线的拉力是__________.mgsinθ3mg-2mgcosθ下一页上一页返回知识点13三、受迫振动与共振1．受迫振动：物体在驱动力〔即周期性外力〕作用下的振动叫受迫振动。⑴．物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关。⑵．物体做受迫振动的振幅由驱动力频率和物体的固有频率共同决定：两者越接近，受迫振动的振幅越大，两者相差越大受迫振动的振幅越小。2．共振：当驱动力的频率跟物体的固有频率相等时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。⑴利用共振的有：共振筛、转速计、微波炉、打夯机、跳板跳水、打秋千……⑵防止共振的有：机床底座、航海、军队过桥、高层建筑、火车车厢……反馈下一页上一页返回14例8：火车在铁轨上行驶时，每经过接轨处时，由于与接轨处的撞击作用而使车厢在弹簧上发生上下振动。如果弹簧的固有频率为2Hz，每根铁轨长为12.5m,那么当火车行驶速度为______时，将发生共振现象。25m下一页上一页返回15例9：在右图所示的装置中，在曲轴AB上悬挂一个弹簧振子，假设不转动把手C，让其上下振动，周期为T1，假设使把手C周期T2〔T2＞T1〕匀速转动，当运动都稳定后，那么〔〕⑴.弹簧振子的振动周期为T1⑵.弹簧振子的振动周期为T2⑶.要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小⑷.要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大A．⑴⑶B．⑴⑷C．⑵⑶D．⑵⑷下一页上一页返回16例10：以下振动中，属于受迫振动的是：()A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动；B．打点计时器接通电源后，振针的振动；C．小孩在自由振动的秋千上的运动；D．弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动。下一页上一页返回知识点17四、机械波1．定义：机械振动在介质中的传播，就形成机械波。2．产生：介质中前一质点的振动带动后一质点的振动，后一质点都作受迫振动。3．描述波的几个物理量—波长、频率和波速⑴．波长λ：两个相邻的，在振动过程中位移总是相等的质点间的距离叫波长。或两个相邻的波峰〔或波谷〕与波峰〔或波谷〕间的距离叫波长；波在一个周期内传播的距离也等于一个波长。⑵．频率f：由于各质点作受迫振动，因此各质点振动的频率都等于波源的振动频率。同一机械波在不同介质中传播时，其频率f不变。⑶．波速Ｖ：波速由介质本身的性质决定，不同介质中的波速并不一样。下一页上一页返回18194．注意：⑴．在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。波速、波长和频率之间满足公式：Ｖ=λf。⑵．介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动，是变加速运动，介质质点并不随波迁移。⑶．介质中前一质点的振动带动后一质点的振动，各个质点都做受迫振动．⑷．机械波转播的是振动形式、能量和信息。⑸．机械波的频率由波源决定，而传播速度由介质决定，波长由波源和介质决定。⑹．介质中每个质点开场振动的方向都和振源开场振动的方向一样。5．机械波可分为横波和纵波两种。⑴质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。⑵质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。反馈下一页上一页返回20例11：关于机械波，以下陈述正确的选项是[]A．波的传播不仅是振动的形式和能量的传播过程，也是质点沿波的传播方向运动的过程．B．在波的传播过程中，介质和运动形式一起传播C．在波的传播过程中，所有振动质点都在做受迫振动D．机械波在真空中也能传播下一页上一页返回21例12：关于波长，以下说法正确的选项是[]A．对于平衡位置的位移相等的两个相邻质点间的距离等于波长B．一个周期内振动传播的距离等于波长C．两个相邻的波峰与波谷之间的距离的二倍等于波长D．对同一列声波，它从一种介质进入另一种介质时波长是不变的下一页上一页返回22例13：漂浮在湖面上的两个木块A、B相距24米，当一列水波在湖面上传播时，两个木块都是每分钟上下浮动15次，当木块A位于波谷时，木块B正位于波峰，两木块之间还有一个波峰，那么这列水波的波长为___米，水波的传播速度为__米/秒。164下一页上一页返回知识点23λ/2λy/cm-AA0x/cm振动图象和波的图象的比较比较项目波的图象振动图象研究对象研究内容图线

图线的变化物理意义判断质点振动方向的方法沿波传播方向所有质点振动质点某一时刻在连续介质中各质点的空间分布质点振动过程中，位移随时间的变化随时间的推移而改变随时间的推移而不断延伸T/2Tx/cm-AA0t/sT/2Tx/cm-AA0t/s表示某一时刻各质点的位移表示某一质点在各时刻的位移带动法、箭号同侧法、微平移法、特殊点法看下一时刻，可用“上坡上，下坡下〞反馈下一页上一页返回24例14：右图为一质点的振动图线，从图线上可以看出此质点的周期是s，0.4s时的运动方向是________，0.6s时的位移是__cm，在0.6s内质点通过的路程是__cm．0.8竖直向上-26下一页上一页返回25例15：右图为一简谐波在某时刻的图象按图中箭头方向传播，波速为16m/s。那么振幅为_____cm，周期为s，波长为m，振动由A传到B需s，此时质点Ｂ的振动方向是．50.580.75竖直向下下一页上一页返回26例16：如下图，为某质点沿x轴做简谐振动的图像，下面说法中正确的选项是[]A．在t=4s时质点速度最大，回复为0B．在t=3s时，质点速度和加速度都到达以最大值C．在0到1s时间内，质点速度和加速度方向一样D．在t=2s时，质点的位移沿x轴负方向，加速度也沿x轴负方向下一页上一页返回知识点27λ/2λy/cm-AA0x/cm2．横波的振动方向或波的传播方向，确定另一方向的方法：方法一、箭号同侧法：VVVVVV在波的图象上的某一点，沿竖直方向画一个箭头表示质点的振动方向，并在同一点沿水平方向画一个箭头表示质点表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧。下一页上一页返回28方法二、带动法：方法三、微平移法：在质点P靠近波源一方附近〔不超过λ/4〕图像上找另一点P′，假设P′在P上方，那么P向上运动，假设P′在P下方，那么P向下运动如下图。反馈下一页上一页返回做出经微小时间Δt后的波形，就可知各质点经过Δt时间到达的位置，各质点的振动方向即可确定，如下图。29例17：右图为一列横波某时刻的波形图，质点A此时振动方向如图中所示，那么关于波传播方向和质点B、C的此时振动方向以下说法判断正确的选项是：()⑴．波向右传播；⑵．波向左传播⑶．B点向下振动，C点向上振动⑷．B点向上振动，C点向上振动A．⑴⑵B．⑴⑶C．⑵⑶D．⑵⑷下一页上一页返回30例18：一列沿x正方向传播的横波，其振幅为A，波长为λ，某时刻波的图象如下图，在该时刻，某一质点的坐标为〔λ，0〕，经过四分之一周期后，该质点的坐标为()A．5/4λ，0B．λ，AC．λ，－AD．5/4λ，A下一页上一页返回知识点31波速V和波形，作出再经Δt时间后的波形图方法一、平移法：方法二、特殊点法：先算出经Δt时间波传播的距离ΔX=VΔt，再把波形沿波的传播方向平移ΔX即可。因为波动的周期性，假设波长λ，那么波形平移n个λ时波形不变，当ΔX=nλ+X时，可采取去nλ留零X的方法，只需平移X即可。在波形上找两特殊点，如过平衡位置的点和与它相邻的峰〔谷〕点，先确定这两点的振动方向，再看Δt=nT+t,由于经nT波形不变，所以也采取去整nT留零t的方法，分别作出两特殊点经t后的位置，然后按正弦规律画出新波形。反馈下一页上一页返回32例19：如下图，图线A是一列横波某时刻的波的图象，图线B是经过3T/4后该波的波形图，根据图象可知：()⑴．波向右传播；⑵．波向左传播⑶．P点向上振动⑷．P点向下振动Ａ．⑴⑶Ｂ．⑴⑷Ｃ．⑵⑶Ｄ．⑵⑷下一页上一页返回33例20：一列简谐波在x轴上传播，波速为50cm/s，t=0时刻的波形图象如图A所示，图中M处的质点此时正经过平衡位置沿y轴的正方向运动。请将t=0.5s时的波形图象画在图B上(至少要画出一个波长)。下一页上一页返回知识点34４．任何一个介质质点在一个周期内经过的路程都是4A，在半个周期内经过的路程都是2A，但在四分之一个周期内经过的路程就不一定是A了。５．在一个周期内，波形匀速向前推进一个波长。n个周期波形向前推进n个波长〔n可以是任意正数〕。因此在计算中既可以使用V=λf，也可以使用V=s/t，后者往往更方便。６．判定某一质点经过时间Δt振动情况的方法有：先算出Δt／T的比值〔即Δt=nT+t〕，再看t是T／４的几倍，然后用特殊点法判断。反馈下一页上一页返回35例21：一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm，频率是2Hz。该质点从平衡位置开场经过1s时，位移的大小和所通过的路程分别为：()A．0cm，16cmB．4cm，32cmC．0，32cmD．4cm，16cm下一页上一页返回36例22：一个弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置开场向右运动，经过0.17s时，振子的运动情况是()A．正在向右做减速运动B．正在向右做加速运动C．正在向左做减速运动D．正在向左做加速运动下一页上一页返回知识点37六、超声涉及其应用1．人耳可以听到的声波的频率范围是20Hz～20000Hz。2．声波是纵波，空气中的声速可认为是340m/s。3．超声波的两个特点是：⑴能量大；⑵沿直线传播。4．人耳只能区分开相差0.1s以上的两个声音。反馈下一页上一页返回38例23：以下仪器中利用“超声波沿直线传播〞特性制成的是〔〕Ａ．超声波测位器；Ｂ．超声波探伤仪；Ｃ．超声波雾化治疗仪；Ｄ．超声波加湿器；下一页上一页返回3940传播的是运动形式、能量、信息，介质并不随波迁移，各质点作受迫振动，离波源越远，质点的振动越滞后。机械波由于质点间的相互作用力，前面的质点带动后面的质点作受迫振动，使械振动在介质中的传播。描述波的物理量：形成：波长、频率〔周期〕、波速按振动方向与传播方向分条件：波源〔振源〕、介质，二者缺一不可分类：物理意义：特点：波动图象横波关系：v=λf或v=λ/T机械波的形成纵波波动图象的特征：与振动图象的比较波动问题图象的求解波的一些现象波的衍射波的干预多普勒效应波的反射和折射声波特点次声波、超声波描述某时刻连续介质中的各个不同质点相对各自平衡位置的位移．波的图像是一条正弦曲线．411、在机械波中有〔〕A．各质点都在各自的平衡位置附近振动B．相邻质点间必有相互作用力C．前一质点的振动带动相邻的后一质点振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D．各质点也随波的传播而迁移ABC422.机械波传播的是〔〕A.介质中的质点B.质点的运动形式C.能量D.信息BCD433、关于机械波的概念，以下说法中正确的选项是〔〕A、质点振动的方向总是垂直于波的传播方向B、简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两个质点振动位移的大小相等C、任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D、相隔一个周期的两个时刻的波形一样BD444．关于振动和波的关系，说法正确的选项是〔

〕A．有机械振动就一定有机械波B．波动的频率等于介质中各质点的振动频率C．质点的振动方向总跟波的传播方向一样D．波的传播速度一定跟质点的振动速度一样B455.一列波从空气进入水中,波速增大那么以下说法中正确的选项是：〔〕A.频率增大波长不变B.频率不变波长增大C.频率和波长都不变D.频率和波长都变大B返回466、一列横波在某时刻的波形图如下图．〔1〕假设此时刻质点a的振动方向向下，那么波向什么方向传播？〔2〕假设波向右传播，此时刻d点向什么方向振动？VV477、如下图，是沿绳向右传播的一列横波．〔1〕在图上标出B、D两点的振动速度方向．〔2〕________点正处于波峰，它此时具有最_____〔填“大〞与“小〞〕的位移，最________．〔填“大〞与“小〞〕的加速度，最________〔填“大〞与“小〞〕的速度．〔3〕再经________T，A第一次回到平衡位置．C大大小1/4488、如下图为一列简谐横波在某时刻的波形图，传播方向向左．那么此时刻有〔〕A．各质点的位移都为5cmB．x＝2m处的质点速度沿y轴正方向C．x＝4m处的质点加速度方向为正方向D．x＝8m处质点速度为正的最大值CDV499、如下图是一列简谐波在某一时刻的波形图，那么〔

〕A．A、C两质点的运动方向始终相反B．B、D两质点的运动方向始终一样C．质点E一定比质点F先回到平衡位置D．B、D、F等各质点的振幅始终一样AD5010、一简谐横波在x轴上传播，在某时刻的波形如下图。此时质点F的运动方向向下，那么

〔〕

A．此波朝x轴负方向传播B．质点D此时向下运动C．质点B将比质点C先回到平衡位置D．质点E的振幅为零AB返回5111、如下图为一列简谐横波沿x轴传播，周期为0.4S，在t=0时的波的图象〔实线〕，请作出t=0.5S的波形图。1020y/cm-330x/mVV由图象可知λ=20cm，∵t/T=0.6/0.4=1.5∴t=0.6S时的波形与t=T/2=0.2S时的波形一样。有两种方法。第一种方法是:半周期内波向前传播λ/2，所以把原波形向右平移λ/2即可。第二种方法是：从各个质点的振动情况看，经过半个周期，在正向最大位移处的质点，将到达负向最大位移处，在平衡位置处的质点又回到平衡位置〔但速度方向相反〕。这样也可以作出波的图象。52

12、一列水波由M点向N点传播，某时刻观察到M点处在波峰，N点处在平衡位置向上运动，且M、N之间只有一个波谷．请在图中做出M、N两点之间的波形图线．VV返回53演讲完毕，谢谢观看！9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。2022/10/132022/10/13Thursday,October13,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/20226:02:35AM11、以我独沈久，愧君相见频。。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、故人江海别，几度隔山川。。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday,October13,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、他乡生白发，旧国见青山。。13十月20222022/10/132022/10/132022/10/1315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。十月222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、行动出成果，工作出财富。。2022/10/132022/10/1313October202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/139、没有失败，只有暂时停顿成功！。2022/10/132022/10/13Thursday,October13,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/20226:02:35AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份缺乏，可得无限完美。。2022/10/132022/10/132022/1