人教版選修34 波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)、聲波 課件（20張）.pptVIP

第七章 機械振動和機械波 第5講波的干涉 衍射現(xiàn)象 多普勒效應(yīng) 聲波 重點難點詮釋 04 典型例題剖析 09 適時仿真訓(xùn)練 12 目錄 重點難點詮釋 跟蹤練習1兩列沿相反方向傳播的振幅和波長都相同的半波 如圖 甲 所示 在相遇的某一時刻兩列波 消失 如圖 乙 此時圖中a b質(zhì)點的振動方向是 a a向上 b向下b a向下 b向上c a b都靜止d a b都向上 答案 b 解析 兩列波在相遇的某一時刻兩列波 消失 了 是因為兩列波分別引起各質(zhì)點的位移矢量和為零 但兩列波分別引起各質(zhì)點總的振動速度的矢量和不為零 對于a點 波1使其振動的速度為零 波2使其振動的速度也向下 故a點的振動合速度應(yīng)向下 而對于b點 波1使其振動的速度方向向上 波2使其振動的速度為零 故b點的振動合速度應(yīng)向上 所以b選項正確 跟蹤練習2兩固定的相同聲源發(fā)出的波長相等的聲波疊加 如果某時刻疊加區(qū)域里p點是兩列波的波谷相遇 那么在以后的時間里 p點的振動 a 有時加強 有時減弱b 經(jīng)周期的奇數(shù)倍時加強c 始終加強d 始終減弱 答案 c 解析 由題意可知p點是振動加強點 即兩個相干波源策動下p點振動總是增強 雖然位移有時為零 但最大位移等于兩振源振幅之和 正確選項為c 重點難點詮釋 答案 ac 跟蹤練習3如圖所示 s為波源 m n是兩塊擋板 其中m板固定 n板可左右移動 兩板中間有一狹縫 此時觀察不到a點振動 為了使a點能發(fā)生振動 可采用的方法是 a 減小波源的頻率b 增大波源的頻率c 將n板向左移d 將n板向右移 重點難點詮釋 答案 b 跟蹤練習4頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運動 以u表示聲源的速度 v表示聲波的速度 u v v表示接收器接收到的頻率 若u增大 則 a v增大 v增大b v增大 v不變c v不變 v增大d v減少 v不變 重點難點詮釋 重點難點詮釋 答案 能 跟蹤練習5如果聲源 聽者和障礙物都在同一直線上 聲源位于聽者和障礙物之間 離聽者12m 離障礙物34m 已知聲音在空氣中的傳播速度340m s 聽者是否能把原來的聲音和回聲區(qū)分開來 解析 人耳能分清間隔大小0 1s的兩個聲音 圖中s為聲源 a為聽者 o為障礙物 當聲波直接傳到人耳時 經(jīng)歷時間t1 當聲波傳到障礙物反射到人耳時 經(jīng)歷時間 直接傳到人耳的聲音與回聲之間的時間差 t t2 t 即 t 0 2s t 0 1s 人耳可以區(qū)分 典型例題剖析 例2如圖甲所示 一根彈性繩 o a b為繩上三點 oa 2m ob 5m t 0時刻o點和b點同時開始向上振動且振動圖象相同 如圖乙所示 取向上為正方向 振動在繩上傳播的速度為5m s 則下列說法正確的是 a t 0 6s時刻 質(zhì)點a速度為負向最大b t 0 7s時刻 質(zhì)點a速度為零 位移為 2a0c t 0 7s時刻 質(zhì)點a速度為零 位移也為零d 0 0 8s時間內(nèi) 質(zhì)點a通過的路程為2a0 典型例題剖析 解析 由圖可知 波的周期t 0 4s o b兩波源產(chǎn)生的波同時向中間a傳播 波源o的振動傳到a點所需時間to 0 4s 且a點開始振動時的方向向上 波源b的振動傳到a點所需時間tb 0 6s 且a點開始振動時的方向也向上 此時波源o在a點引起的振動已振動了半個周期 a點剛好回到平衡位置向下振動 此后a點因參與兩個反步調(diào)的振動而處于靜止 故選項ab錯而c對 在0 0 8s時間內(nèi) 質(zhì)點a振動了半個周期通過的路程為2a0 選項d對 答案 cd 波的干涉 衍射 波的干涉 衍射 典型例題剖析 例3如圖所示 兩東西向放置的相干聲源s1和s2相距25m 在s1和s2中垂線上正北方距離s1和s2連線12m處有一點a 某人站在a處聽到聲音很響 此人自a向正西方走 聽到聲音逐漸減弱 走到距離a3 5m的b處 完全聽不到聲音 求聲波的波長 解析 a為振動加強點 波程差為d 0 b為振動減弱點 波程差為d 由計算得s2b s1b 5m 所以 10m 答案 cd 波的干涉 衍射 波的干涉 衍射 課堂要點小結(jié) 1 波的衍射 下列關(guān)于波的衍射的說法正確的是 a 衍射是一切波特有的現(xiàn)象b 對同一列波 縫 孔或障礙物越小 衍射現(xiàn)象越明顯c 只有橫波才能發(fā)生衍射現(xiàn)象 縱波不能發(fā)生衍射現(xiàn)象d 聲波容易發(fā)生衍射現(xiàn)象是由于聲波波長較長 1 2 3 自我檢測 4 解析衍射是一切波特有的現(xiàn)象 所以選項a正確 c錯誤 發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象是有條件的 只有縫 孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長差不多或比波長小時 才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象 所以選項b正確 聲波的波長在1 7cm到17m之間 一般常見的障礙物或孔的大小可與之相比 正是由于聲波波長較長 因此聲波容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 所以選項d正確 答案abd 1 2 3 4 1 2 3 2 波的干涉 圖8表示兩個相干波源s1 s2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇 圖中實線表示某時刻的波峰 虛線表示的是該時刻的波谷 下列說法正確的是 a a c兩點的振動加強 b d兩點的振動減弱b e f兩點的振動介于加強點和減弱點之間c 經(jīng)適當?shù)臅r間后 加強點和減弱點的位置互換d 經(jīng)半個周期后 原來位于波峰的點將位于波谷 原來位于波谷的點將位于波峰 4 圖8 1 2 3 解析波的干涉示意圖表示某一時刻兩列相干波疊加的情況 形成干涉圖樣的所有介質(zhì)質(zhì)點都在不停地振動著 其位移的大小和方向都在不停地變化著 但要注意 對于穩(wěn)定的干涉 振動加強和減弱的區(qū)域的空間位置是不變的 a點是波谷和波谷相遇的點 c點是波峰和波峰相遇的點 都是振動加強的點 4 1 2 3 而b d兩點都是波峰和波谷相遇的點 是振動減弱的點 a正確 e位于加強點的連線上 仍為加強點 f位于減弱點的連線上 仍為減弱點 b錯誤 相干波源疊加產(chǎn)生的干涉是穩(wěn)定的 不會隨時間變化 c錯誤 因形成干涉圖樣的介質(zhì)質(zhì)點不停地做周期性振動 經(jīng)半個周期步調(diào)相反 d正確 答案ad 4 1 2 3 3 波的干涉和衍射 利用發(fā)波水槽得到的水面波形如圖9a b所示 則 a 圖a b均顯示了波的干涉現(xiàn)象b 圖a b均顯示了波的衍射現(xiàn)象c 圖a顯示了波的干涉現(xiàn)象 圖b顯示了波的衍射現(xiàn)象d 圖a顯示了波的衍射現(xiàn)象 圖b顯示了波的干涉現(xiàn)象 4 圖9 1 2 3 解析由波的干涉和衍射概念知 圖a是一列波的傳播 顯示了波的衍射現(xiàn)象 圖b是兩列波的傳播 顯示了波的干涉現(xiàn)象 答案d 4 1 2 3 4 4 多普勒效應(yīng) 關(guān)于多普勒效應(yīng) 以下說法中正確的是 a 發(fā)生多普勒效應(yīng)時 波源的頻率發(fā)生了變化b 發(fā)生多普勒效應(yīng)時 觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化c 多普勒效應(yīng)是在波源與觀察者之間有相對運動時產(chǎn)生