創(chuàng)新方案機(jī)械波-完整版PPT

1、一、機(jī)械波的形成和傳播特點(diǎn)1機(jī)械波的形成條件(1)有發(fā)生機(jī)械振動(dòng)的 (2)有傳播 ，如空氣、水等2傳播特點(diǎn)(1)傳播振動(dòng)形式、傳遞 (2)質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移波源介質(zhì)能量3分類(1)橫波：振動(dòng)方向與傳播方向 ，傳播中形成波峰和波谷(2)縱波：振動(dòng)方向和傳播方向在 ，傳播中形成密部和疏部垂直同一條直線上5兩種圖象的比較兩種圖象比較內(nèi)容振動(dòng)圖象波的圖象圖象意義一質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移圖象特點(diǎn)兩種圖象比較內(nèi)容振動(dòng)圖象波的圖象圖象信息(1)振動(dòng)周期、振幅(2)各時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移、速度、加速度(包括大小、方向)(1)波長、振幅(2)任意一質(zhì)點(diǎn)此刻的位移和加速度方向圖象變化隨時(shí)間推

2、移圖象延續(xù)，但原有形狀不變隨時(shí)間推移，圖象沿傳播方向平移一完整曲線對(duì)應(yīng)橫坐標(biāo)一個(gè)周期一個(gè)波長特別提醒(1)機(jī)械波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不發(fā)生 變化(2)機(jī)械波的波速完全由介質(zhì)決定，同種介質(zhì)中不同頻 率的機(jī)械波傳播速度相同二、波的干涉和衍射現(xiàn)象內(nèi)容波的衍射波的干涉定義波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，而且加強(qiáng)和減弱的區(qū)域相間分布的現(xiàn)象現(xiàn)象波能偏離直線而傳播到直線傳播以外的空間振動(dòng)強(qiáng)弱相間的區(qū)域，某些區(qū)域總是加強(qiáng)，某些區(qū)域總是減弱內(nèi)容波的衍射波的干涉可觀察到現(xiàn)象的條件縫、孔或障礙物的尺寸跟波長 或者兩列波的 相同相同點(diǎn)干涉和衍射

3、是波特有的現(xiàn)象相差不多比波長更小頻率特別提醒波的干涉和衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象任何波均能發(fā)生衍射，只不過明顯程度不同；兩列波欲發(fā)生干涉，必須滿足干涉條件三、多普勒效應(yīng)1多普勒效應(yīng)：由于波源和觀察者之間有 ，使觀察者感覺到頻率的變化的現(xiàn)象2當(dāng)波源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果二者相互接近，觀察者接收到的頻率 ；如果二者遠(yuǎn)離，觀察者接收到的頻率 相對(duì)運(yùn)動(dòng)增大減小典例啟迪例1一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，P點(diǎn)振動(dòng)周期為0.5 s，在某一時(shí)刻波形如圖1121所示，可判斷() 圖1121AP點(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向B該波波速為8 m/sC在離波源為11 m的Q點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D當(dāng)Q點(diǎn)達(dá)到波峰時(shí)

4、，E點(diǎn)也達(dá)到波峰思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩個(gè)方面：(1)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期與波的傳播周期的關(guān)系(2)波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向間的關(guān)系解析P點(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)方向沿y軸正方向，A錯(cuò)；波長為4 m，周期為0.5 s，所以該波波速為8 m/s，B正確；因?yàn)楦鱾€(gè)質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向都在重復(fù)波源開始運(yùn)動(dòng)的方向，所以在離波源為11 m的Q點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，C正確；Q、E兩點(diǎn)相距兩倍波長，所以當(dāng)Q點(diǎn)達(dá)到波峰時(shí)，E點(diǎn)也達(dá)到波峰，D正確答案BCD歸納領(lǐng)悟(1)沿波的傳播方向，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的起振方向均與波源的起振方向相同(2)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向互判方法同側(cè)法在波的圖像上的某一點(diǎn)，沿縱軸方向畫出一個(gè)

5、箭頭表示質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向，并設(shè)想在同一點(diǎn)沿x軸方向畫個(gè)箭頭表示波的傳播方向，那么這兩個(gè)箭頭總是在曲線的同側(cè)(如圖1122所示) 圖1122題組突破1(2010全國卷)一簡諧橫波以4 m/s的波速沿x軸正方向傳播已知t0時(shí)的波形如圖1123所示，則 ()A波的周期為1 s 圖1123Bx0處的質(zhì)點(diǎn)在t0時(shí)向y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)答案：AB2如圖1124所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，從波傳到x5 m處的M點(diǎn)開始計(jì)時(shí)(t0)，已知開始計(jì)時(shí)后，P點(diǎn)(x1 m)在t0.3 s的時(shí)刻第一次到達(dá)波峰，下面說法中正確的是 () 圖1124A這列波的周期是1.2 sB這列波的傳播速度大小是12.5 m/sCM點(diǎn)右側(cè)各質(zhì)

6、點(diǎn)開始振動(dòng)的方向都是沿著y軸的正方向D從t0 s開始計(jì)時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q(x9 m)經(jīng)過0.7 s才第一次到達(dá)波峰答案：D典例啟迪例2(2011北京海淀區(qū)模擬)如圖1125所示為一列簡諧橫波的波形圖，其中實(shí)線是t11.0 s時(shí)的波形，虛線是t22.0 s 時(shí)的波形，已知(t2t1)小于一個(gè)周期關(guān)于這列波，下列說法中正確的是 () 圖1125A它的振幅為10 cm，波長為8 mB它一定是向x軸正方向傳播C它的周期可能是4.0 sD它的傳播速度可能是10 m/s思路點(diǎn)撥因波的傳播方向的不確定，至使t2t1與周期T關(guān)系的不確定，從而引起波的多解答案AC歸納領(lǐng)悟簡諧波多解問題的原因(1)波動(dòng)的周期性經(jīng)過周期整數(shù)

7、倍的時(shí)間，各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況(位移、速度、加速度等)與它在t時(shí)刻的振動(dòng)情況完全相同；在波的傳播方向上，相距波長整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況也相同，因此必導(dǎo)致波的傳播距離、時(shí)間、速度等物理量發(fā)生周期性的變化(2)波傳播的雙向性當(dāng)波沿x軸方向傳播時(shí)，波既可以沿x軸正方向傳播，又可以沿x軸負(fù)方向傳播，導(dǎo)致多解題組突破3一列橫波在x軸上沿x軸正方向傳播，其中t s和(t0.4) s兩時(shí)刻在x軸上3 m至3 m的區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖1126中同一條圖線所示，則下列說法中正確的是() 圖1126A質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期一定為0.4 sB該波最小波速為10 m/sC從t s時(shí)開始計(jì)時(shí)，x2 m處的質(zhì)點(diǎn)比x2.5 m處的質(zhì)點(diǎn)先回

8、到平衡位置D在(t0.8) s時(shí)，x2 m處的質(zhì)點(diǎn)位移為零答案：BC4一列簡諧橫波沿x軸傳播，圖1127(甲)、(乙)兩圖分別為傳播方向上相距3 m的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，如果波長大于1.5 m，則波的傳播速度大小可能為()圖1127A30 m/sB15 m/sC10 m/s D6 m/s答案：AC典例啟迪例3如圖1128所示是水平面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻的疊加情況，圖中實(shí)線為波峰，虛線為波谷已知兩列波的振幅均為2 cm，波速為2 m/s，波長為8 cm，E點(diǎn)是B、D和A、C連線的交點(diǎn)，下列說法中正確的是 () 圖1128AA、C兩處兩質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)BB、D兩處兩質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的豎直高度差是

9、4 cmCE處質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)D經(jīng)0.02 s，B處質(zhì)點(diǎn)通過的路程是8 cm思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩個(gè)方面：(1)兩列相干波的波峰相遇處為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，波谷相遇處也為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)(2)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振幅為兩列波的振幅和答案CD(2)現(xiàn)象判斷法：若某點(diǎn)總是波峰與波峰(或波谷與波谷)相遇，則該點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)；若總是波峰與波谷相遇，則為減弱點(diǎn)不能認(rèn)為加強(qiáng)點(diǎn)的位移永遠(yuǎn)最大，減弱點(diǎn)的位移永遠(yuǎn)最小用一條曲線將加強(qiáng)點(diǎn)連接起來，這條曲線上的點(diǎn)都是加強(qiáng)點(diǎn)；把減弱點(diǎn)用曲線連接起來，曲線上的點(diǎn)都是減弱點(diǎn)加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)之間各質(zhì)點(diǎn)的振幅介于加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)的振幅之間題組突破5(2010海南高考)如圖1129為某一報(bào)告廳主席

10、臺(tái)的平面圖，AB是講臺(tái)，S1、S2是與講臺(tái)上話筒等高的喇叭，它們之間的相互位置和尺寸如圖所示 圖1129報(bào)告者的聲音放大后經(jīng)喇叭傳回話筒再次放大時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生嘯叫為了避免嘯叫，話筒最好擺放在講臺(tái)上適當(dāng)?shù)奈恢?，在這些位置上兩個(gè)喇叭傳來的聲音因干涉而相消已知空氣中聲速為340 m/s.若報(bào)告人聲音的頻率為136 Hz，問講臺(tái)上這樣的位置有多少個(gè)？答案：4個(gè)6如圖11210所示，一小型漁港的防波堤兩端MN相距約60 m，在防波堤后A、B兩處有兩個(gè)小船進(jìn)港躲避風(fēng)浪某次海嘯引起的波浪沿 圖11210垂直于防波堤的方向向防波堤傳播，下列說法中正確的有 ()A假設(shè)波浪的波長約為10 m，則A、B兩處小船基本上不受波浪影響B(tài)假設(shè)波浪的波長約為10 m，則A、B兩處小船明顯受到波浪影響C假設(shè)波浪的波長約為50 m，則A、B兩處小船基本上不受波浪影響D假設(shè)波浪的波長約為50 m，則A、B兩處小船明顯受到波浪影響解析：A、B處小船發(fā)生明顯的影響是因?yàn)樗òl(fā)生明顯的衍射，波浪能傳播到A、B處的結(jié)果，由于當(dāng)障礙物或縫隙的尺寸比波長小或跟波長差不多的時(shí)候，會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象答案：AD7關(guān)于多普勒效應(yīng)，以下說法正確的有 ()A只有機(jī)械波才能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)B機(jī)械波、電