高考物理選修第一輪復(fù)習(xí)機械波精品課件 新課標(biāo) 人教

1、機械波復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)目標(biāo):1、機械波的產(chǎn)生條件2、機械波的類型3、波長、頻率和波速的關(guān)系4、聲波，超聲波,多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用基本知識：1.機械波 (1)機械振動在介質(zhì)中的傳播形成機械波. (2)機械波產(chǎn)生的條件：波源，介質(zhì).2.機械波的分類 (1)橫波：質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波.橫波有凸部(波峰)和凹部(波谷). (2)縱波：質(zhì)點振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波.縱波有密部和疏部.3.機械波的特征 機械波傳播的是振動形式和能量。質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動，并不隨波遷移. 介質(zhì)中各質(zhì)點的振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同. 由波源向遠(yuǎn)處的各質(zhì)點都依次重復(fù)波源的振

2、動.4.波長、波速和頻率及關(guān)系 波長：兩個相鄰的且在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點平衡位置間的距離叫波長. 振動在一個周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長。對于橫波，相鄰的兩個波峰或相鄰的兩個波谷之間的距離等于一個波長.對于縱波，相鄰的兩個密部或相鄰的兩個疏部之間的距離等于一個波長。波長由波速和頻率共同決定。 波速：指振動的狀態(tài)在介質(zhì)中的傳播速度。波在同一種均勻介質(zhì)中是勻速傳播的。速率只與介質(zhì)有關(guān)，而與頻率無關(guān)。注意：波速與質(zhì)點振動速度不是同一概念. 頻率：指參與波動的所有質(zhì)點的振動頻率。等于波源的振動頻率頻率只與波源有關(guān)，與介質(zhì)無關(guān)。 三者關(guān)系：v=f，f和v決定.5.波動圖像：表

3、示介質(zhì)各質(zhì)點在某一時刻相對平衡位置的位移。其中：橫坐標(biāo)表示各質(zhì)點的位置；縱坐標(biāo)表示該時刻介質(zhì)各質(zhì)點偏離各自的平衡位置的位移。 波的圖像能反映的物理量 振幅和波長. 該時刻介質(zhì)各質(zhì)點的位移. 已知波的傳播方向，可確定該時刻介質(zhì)各質(zhì)點的振動方向，也可反過來運用. 已知波的傳播方向，可確定任一時刻的波形圖. 已知波的傳播速度大小和方向，可確定圖像上介質(zhì)各質(zhì)點的振動圖像.一切波都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射。干涉和衍射是波特有的性質(zhì)。干涉：產(chǎn)生干涉的必要條件：兩列波源的頻率必須相同。在穩(wěn)定的干涉區(qū)域內(nèi)，振動加強點始終加強；振動減弱點始終減弱。衍射：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的衍射。 發(fā)生

4、明顯衍射的條件：障礙物或孔的尺寸比波長小或與波長差不多、機械波的反射、折射、干涉和衍射、聲波：（1）、聲波是縱波，（2）、可聞波的頻率范圍是： 20Hz-20000Hz（3）、次聲波：頻率小于20Hz的聲波； 超聲波：頻率大于20000Hz的聲波。（4）、應(yīng)用：(5)多普勒效應(yīng)(1)由于波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象實質(zhì)是：波源的頻率沒有變化，而是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化(2)多普勒效應(yīng)的產(chǎn)生原因1、機械波的理解【例】地震震動以波的形式傳播，地震波有縱波和橫波之分。圖中是某一地震波的傳播圖，其振幅為A，波長為，某一時刻某質(zhì)點的坐標(biāo)為（，0）經(jīng)1/4周期該質(zhì)點的坐

5、標(biāo)是多少？該波是縱波還是橫波。A縱波（5/40） B橫波（，A）C縱波（，A） D橫波（5/4A）解析:由題圖知，該地震波為橫波，即傳播方向與振動方向垂直。某質(zhì)點的坐標(biāo)（，0）即為圖中a點，經(jīng)1/4周期，a點回到平衡位置下面的最大位移處，即位移大小等于振幅，坐標(biāo)為（，A），（水平方向質(zhì)點并不隨波逐流）。 故答案為B 【例】1999年9月21日臺灣南投地區(qū)發(fā)生了里氏7.6級大地震，已知地震中的縱波和橫波在地表附近（即深度h約為零）的傳播速度為9.1km/s和3.7km/s，在某地的觀測站中，記錄了南投地震的縱波和橫波達(dá)該地的時間差為5.4s. (1)求這個觀測站距南投的距離. (2)觀測站首先觀

6、察到的是上下振動還是左右晃動?【解析】(1)設(shè)觀測站距南投的距離為s,則s/v橫-s/v縱=t. s=v橫v縱/(v縱-v橫)t =9.13.7/(9.1-3.7)5.4km=34km (2)因為縱波先到觀測點，因而先觀察到的是左右晃動.2、質(zhì)點振動方向和波的傳播方向的判定【例】如圖所示，a、b是一列橫波上的兩個質(zhì)點，它們在X軸上的距離s=30m，波沿x軸正方向傳播，當(dāng)a振動到最高點時b恰好經(jīng)過平衡位置，經(jīng)過3s，波傳播了30m，并且a經(jīng)過平衡位置，b恰好到達(dá)最高點，那么 A這列波的速度一定是10 ms B這列波的周期可能是08s C這列波的周期可能是3s D這列波的波長可能是 24 m 答案

7、：ABD3已知波速V和波形，畫出再經(jīng)t時間波形圖的方法【例】圖是某時刻一列橫波在空間傳播的波形圖線。已知波是沿x軸正方向傳播，波速為4m/s，試計算并畫出經(jīng)過此時之后1.25s的空間波形圖。4已知振幅A和周期T，求振動質(zhì)點在t時間內(nèi)的路程和位移【例】如圖所示,在xOy平面內(nèi)有一沿x軸正方向傳播的簡諧振動橫波,波速為1m/s,振幅為4cm,頻率為2.5Hz,在t=0時刻,P點位于其平衡位置上方最大位移處,則距P點為0.2m的Q點A、在0.1s時的位移是4cm;B、在0.1s時的速度最大;C、在0.1s時的速度向下;D、在0到0.1s的時間內(nèi)路程是4cm;xyoPQxyoPQ解析:,P與Q相距/2

8、,先畫出若干個波長的波形,經(jīng)過0.1s也就是T/4后,Q點將回到平衡位置,且向上運動,B項正確;在0到0.1s時間內(nèi)通過的路程為振幅,即4cm,D項正確拓展:若求經(jīng)t=2.5s時Q的路程和Q的位移,如何求?多普勒效應(yīng)【例】一機車汽笛頻率為650Hz，機車以v=15m/s的速度觀察者駛來，設(shè)空氣中的聲速是V=340m/s，觀察者聽到的聲音頻率為多少？解答：機車靜止時，汽笛聲的波長為，由于機車（波源）向觀察者運動，波長應(yīng)減小vT，則單位時間內(nèi)通過觀察者的波數(shù)變?yōu)榧从^察者聽到的聲音頻率變大了，音調(diào)變高了。5.波的疊加與波的干涉【例】如圖所示，在坐標(biāo)xoy的y軸上有兩個相同的波源A、B，它們激起水波波

9、長為2m，A、B的坐標(biāo)分別為（0，2m）和（0，5m）在x軸上從到十范圍內(nèi)兩列波疊加相減弱的點的個數(shù)為多少個？【解析】在X軸上任取點C，連接CA、CB如圖所示，由圖可知CBCAAB3m（由三角形任意兩邊之差小于第三邊原理得出左式），所以（CBCA）的值可以取lm、2m、3m而A、B兩波源激起的水波波長為2m，則只有當(dāng)（CBCA）值為半波長的奇數(shù)倍時，兩列波相遇才是減弱的，故取lm、3m時兩列波疊加后是減弱的，由于是在x軸上從到十范圍內(nèi)尋找，以及關(guān)于y軸對稱的關(guān)系，故減弱點共有3個干涉強、弱區(qū)的判斷方法有兩種：（1）在波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇處是干涉加強區(qū)；在波峰與波谷相遇或波谷與波峰相遇

10、處是干涉減弱區(qū)。（2）與相同波源的距離差為半波長的偶數(shù)倍處是干涉加強區(qū)；與相同波源的距離差為半波長的奇數(shù)倍處是干涉減弱區(qū)。練1.聲波在鋼軌中傳播的速度遠(yuǎn)大于在空氣中傳播的速度，則當(dāng)聲音從空氣傳到鋼軌中時（ ） A、頻率變小，波長變大 B、波長變小，頻率變大 C、頻率不變，波長變大 D、頻率不變，波長變小C練2、簡諧波在傳播過程中，關(guān)于波上各質(zhì)點的運動情況，下列說法正確的是： （ ） A、各質(zhì)點的位移、加速度都相等 B、同一時刻各質(zhì)點運動的速率都相等 C、同一時刻各質(zhì)點傳播的速率都相等 D、各質(zhì)點振動的周期、振幅都相等D9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/10/162022/10/16Sund

11、ay, October 16, 202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 2:03:04 AM11、以我獨沈久，愧君相見頻。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。16 十月

12、 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、行動出成果，工作出財富。2022/10/162022/10/1616 October 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)

13、果，但是不努力卻什么改變也沒有。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 2:03:04 AM11、成功就是日復(fù)一日那一點點小小努力的積累。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志堅強的人能把世界放在手中

14、像泥塊一樣任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、楚塞三湘接，荊門九派通。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。2022/10/162022/10/1616 October 202217、空山新雨后，天氣晚來秋。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2

15、022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 2:03:04 AM11、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2022/10/162022/10/1616 October 20221