2017高考物理總復(fù)習(xí)-機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波-光-電磁波-相對(duì)論-第一章-機(jī)械振動(dòng)-機(jī)械波-第二節(jié)-機(jī)械波課件

1、第二節(jié)　機(jī)械波,波源,介質(zhì),振動(dòng)形式,隨波遷移,相同,平衡位置,位移,平衡位置,λf,1．判斷下列說(shuō)法的正誤。(1)在機(jī)械波的傳播中，各質(zhì)點(diǎn)隨波的傳播而遷移。( )(2)機(jī)械波在傳播過(guò)程中，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期、振幅都相等。( )(3)機(jī)械波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。( ),［自我檢測(cè)］,×,√,√,(4)兩列波在介質(zhì)中疊加，一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。( )(5

2、)一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象。( )(6)多普勒效應(yīng)說(shuō)明波源的頻率發(fā)生變化。( ),×,×,√,2．(2016·佛山模擬) “隔墻有耳”現(xiàn)象是指隔著墻，也能聽到墻另一側(cè)傳來(lái)的聲音，因?yàn)槁暡ˋ．發(fā)生了干涉，聽者處于振動(dòng)加強(qiáng)處B．發(fā)生了干涉，聽者處于振動(dòng)減弱處C．波長(zhǎng)較短，無(wú)法發(fā)生明顯衍射D．波長(zhǎng)較長(zhǎng)，發(fā)生了明顯衍射答案　D,3．介質(zhì)中有一列簡(jiǎn)諧機(jī)械波傳播，對(duì)于其中某個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)A．它的振

3、動(dòng)速度等于波的傳播速度B．它的振動(dòng)方向一定垂直于波的傳播方向C．它在一個(gè)周期內(nèi)走過(guò)的路程等于一個(gè)波長(zhǎng)D．它的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率答案　D,4．如圖1－2－1所示，向左勻速運(yùn)動(dòng)的小車發(fā)出頻率為f的聲波，車左側(cè)A處的靜止的人感受到的聲波的頻率為f1，車右側(cè)B處的靜止的人感受到的聲波的頻率為f2，則圖1－2－1,A．f1fC．f1>f，f2>f D．f1>f，f2<f答案　D,考點(diǎn)一　波的

4、圖象與波速公式1．波的圖象反映了在某時(shí)刻介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移情況，圖象的橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移，如圖1－2－2所示。,圖1－2－2圖象的應(yīng)用：(1)直接讀取振幅A和波長(zhǎng)λ，以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移。(2)確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向，并能比較其大小。,考向1　質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向的關(guān)系[例1]　 (2015·北京理綜)周期為2.0 s的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，該波在某時(shí)刻的圖

5、象如圖1－2－3所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。則該波圖1－2－3,A．沿x軸正方向傳播，波速v＝20 m/sB．沿x軸正方向傳播，波速v＝10 m/sC．沿x軸負(fù)方向傳播，波速v＝20 m/sD．沿x軸負(fù)方向傳播，波速v＝10 m/s,[答案]　B,規(guī)律總結(jié)波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判方法,考向2　波形判斷與波速公式的應(yīng)用[例2]　 (2015·福建理綜)簡(jiǎn)諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，

6、波速為v。若某時(shí)刻在波的傳播方向上，位于平衡位置的兩質(zhì)點(diǎn)a、b相距為s，a、b之間只存在一個(gè)波谷，則從該時(shí)刻起，下列四幅波形圖中質(zhì)點(diǎn)a最早到達(dá)波谷的是,[答案]　D,考向3　波的多解問(wèn)題[例3]　如圖1－2－4實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖象，虛線是經(jīng)過(guò)0.2 s時(shí)的波形圖象。求：圖1－2－4,(1)波傳播的可能距離；(2)可能的周期；(3)若波速是35 m/s，波的傳播方向；(4)若0.2 s小于一個(gè)周期時(shí)，傳播的距離、周

7、期、波速。,[答案]　見解析,規(guī)律總結(jié)波的多解問(wèn)題的處理方法1．造成波動(dòng)問(wèn)題多解的主要因素(1)周期性：①時(shí)間周期性：時(shí)間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確。②空間周期性：波傳播距離Δx與波長(zhǎng)λ的關(guān)系不明確。,(2)雙向性：①傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。②振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定。如：a.質(zhì)點(diǎn)達(dá)到最大位移處，則有正向和負(fù)向最大位移兩種可能。b．質(zhì)點(diǎn)由平衡位置開始振動(dòng)，則起振方向有向上、向下(或向左、向右)兩

8、種可能。,c．只告訴波速不指明波的傳播方向，應(yīng)考慮沿兩個(gè)方向傳播的可能，即沿x軸正方向或沿x軸負(fù)方向傳播。d．只給出兩時(shí)刻的波形，則有多次重復(fù)出現(xiàn)的可能。解決此類問(wèn)題時(shí)，往往采用從特殊到一般的思維方法，即找到一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的特例，在此基礎(chǔ)上，如知時(shí)間關(guān)系，則加nT；如知空間關(guān)系，則加nλ。,考點(diǎn)二　振動(dòng)圖象與波的圖象的綜合應(yīng)用1．兩種圖象的比較,考向　利用圖象求解波動(dòng)和振動(dòng)問(wèn)題[例4]　 (多選)(2014·課標(biāo)Ⅱ

9、)圖1－2－5甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.10 s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x＝1.0 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x＝4.0 m處的質(zhì)點(diǎn)；圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象。下列說(shuō)法正確的是________。,圖1－2－5,A．在t＝0.10 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng)B．在t＝0.25 s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相同C．在t＝0.10 s到t＝0.25 s時(shí)，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6 mD．從t＝0.10 s到t＝0.25 s，

10、質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為30 cmE．質(zhì)點(diǎn)Q簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝0.10sin 10πt(國(guó)際單位制),[答案]　BCE,規(guī)律總結(jié)“一分、一看、二找”巧解波動(dòng)圖象與振動(dòng)圖象綜合類問(wèn)題(1)分清振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象，只要看清橫坐標(biāo)即可，橫坐標(biāo)為x則為波動(dòng)圖象，橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖象。(2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位。尤其要注意單位前的數(shù)量級(jí)。(3)找準(zhǔn)波動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。(4)找準(zhǔn)振動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)。,考點(diǎn)三　波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)

11、1．波的干涉中振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱，取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差Δr。(1)當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí)若Δr＝nλ(n＝0，1，2，…)，則振動(dòng)加強(qiáng)；若Δr＝(2n＋1)(n＝0，1，2，…)，則振動(dòng)減弱。,考向1　由公式計(jì)算波的干涉 [例5]　 (2016·南京模擬)波源S1和S2振動(dòng)方向相同，頻率均為4 Hz，分別置于均勻介質(zhì)中x軸上的O、A兩點(diǎn)處，OA＝2 m，如圖1－2－6所示。

12、兩波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸相向傳播，波速為4 m/s。已知兩波源振動(dòng)的初始相位相同。求：,圖1－2－6(1)簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)；(2)OA間合振動(dòng)振幅最小的點(diǎn)的位置。,[答案]　(1)1 m　(2)0.25 m，0.75 m，1.25 m，1.75 m,[特別提醒]　在穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象中，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)始終是加強(qiáng)的，減弱點(diǎn)始終是減弱的。振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)以兩列波振幅之和為振幅不停振動(dòng)，振動(dòng)減弱點(diǎn)以兩列波振幅之差為振幅振動(dòng)。振動(dòng)減弱點(diǎn)的位移可能在某個(gè)瞬

13、時(shí)比振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移還要大。,考向2　由圖象判斷波的干涉[例6]　如圖1－2－7表示兩個(gè)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(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，c和f分別為ae和bd的中點(diǎn)，則：,圖1－2－7(1)在a、b、c、d、e、f六點(diǎn)中，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)是________。振動(dòng)減弱的點(diǎn)是________。(2)若兩振源S1和S2振幅相同，此時(shí)刻位移為零的點(diǎn)是________。(3)畫出此時(shí)刻a、c、e連線上，以a為

14、起點(diǎn)的一列完整波形，標(biāo)出e點(diǎn)。,[解析]　(1)a、e兩點(diǎn)分別是波谷與波谷、波峰與波峰相交的點(diǎn)，故此兩點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；c處在a、e連線上，且從運(yùn)動(dòng)的角度分析a點(diǎn)的振動(dòng)形式恰沿該線傳播，故c點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)。同理b、d是減弱點(diǎn)，f也是減弱點(diǎn)。(2)因?yàn)镾1、S2振幅相同，振動(dòng)最強(qiáng)區(qū)的振幅為2A，最弱區(qū)的振幅為零，該時(shí)刻a、e的中點(diǎn)c正處在平衡位置，所以位移為零的是b、c、d、f。,(3)題圖中對(duì)應(yīng)時(shí)刻a處在兩波谷的交點(diǎn)上，即此刻a在波谷，

15、同理e在波峰，故a、e中點(diǎn)c在平衡位置，所以所對(duì)應(yīng)的波形如圖。[答案]　(1)a、c、e　b、d、f　(2)b、c、d、f　(3)見解析圖,1． (2015·四川理綜)平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌?橫波)，在波的傳播方向上有相距3 m的甲、乙兩小木塊隨波上下運(yùn)動(dòng)，測(cè)得兩小木塊每分鐘都上下30次，甲在波谷時(shí)，乙在波峰。且兩木塊之間有一個(gè)波峰。這列水面波,［隨堂鞏固］,A．頻率是30 HzB．波長(zhǎng)是3 mC．波速是1 m/sD

16、．周期是0.1 s,答案　C,2． (2015·天津理綜)圖1－2－8甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為xa＝2 m和xb＝6 m，圖乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象。下列說(shuō)法正確的是,圖1－2－8A．該波沿＋x方向傳播，波速為1 m/sB．質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)4 s振動(dòng)的路程為4 mC．此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿＋y方向D．質(zhì)點(diǎn)a在t＝2 s時(shí)速度為零,解析　t＝0時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)向＋y方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)“下坡上

17、”可判定波沿－x方向傳播，A錯(cuò)誤；a總是與b的振動(dòng)方向相反，t＝0時(shí)，a向－y方向運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；經(jīng)過(guò)4 s，a回到平衡位置，路程為1 m，B錯(cuò)誤；t＝2 s時(shí)，a處于波谷，速度為零，D正確。答案　D,3． (多選)(2015·海南單科)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形如圖1－2－9所示，質(zhì)點(diǎn)P的x坐標(biāo)為3 m。已知任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過(guò)平衡位置的時(shí)間間隔為0.4 s。下列說(shuō)法正確的是,圖1－2－9,A．波速

18、為4 m/sB．波的頻率為1.25 HzC．x坐標(biāo)為15 m的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.6 s時(shí)恰好位于波谷D．x坐標(biāo)為22 m的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.2 s時(shí)恰好位于波峰E．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí)，x坐標(biāo)為17 m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷,答案　BDE,4． (2015·江蘇單科)一漁船向魚群發(fā)出超聲波，若魚群正向漁船靠近，則被魚群反射回來(lái)的超聲波與發(fā)出的超聲波相比A．波速變大 B．波速不變C．頻率變高 D．頻率不變,(2)用2

19、×106 Hz的超聲波檢查膽結(jié)石，該超聲波在結(jié)石和膽汁中的波速分別為2 250 m/s和1 500 m/s，則該超聲波在結(jié)石中的波長(zhǎng)是膽汁中的________倍。用超聲波檢查膽結(jié)石是因?yàn)槌暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)較短，遇到結(jié)石時(shí)________(選填“容易”或“不容易”)發(fā)生衍射。,解析　(1)超聲波的波速由介質(zhì)決定，介質(zhì)不變，則波速不變，B項(xiàng)正確；當(dāng)魚群向漁船靠近時(shí)，由于多普勒效應(yīng)，被魚群反射回來(lái)的超聲波頻率高于波源發(fā)出的頻率，C正確。,