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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,考 纲 要 求,三 年 考 情,热 点 考 向,考点,要求,2007年,2008年,2009年,波,的叠加、波的干涉、衍射现象,全国卷,(T,16,选择)上海物理(T,2A,填空),重庆卷,(T,15,选择),广东卷,(T,14,填空),波特有的现象(叠加、干涉、衍射、多普勒效应、声波的特点等)也是高考考查的一个方面，但并不是年年有考题对超声波的应用、多普勒效应作为高考不断渗入的新知识点应引起足够的重视.,声波、超声波及其应用,多普勒效应,第3课时 波的特有现象 声波 超生波,第一页，编辑于星期一：十四点 七分。,第一页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,1波的叠加,(1),波的独立传播原理：两列波相遇前，相遇过程中和相遇后，各自的,不发生任何变化,(2)叠加原理：在两列波重叠的区域里，任何一个质点都同时参与两列,波引起的振动，其振动的位移为两列波单独存在引起的位移的,矢量和,波形和位移,第二页，编辑于星期一：十四点 七分。,第二页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,2波特有的现象,(1),波,的干涉,产生稳定干涉的条件：频率相同的两列同性质的波相遇,现象：两列波相遇时，某些区域振动总是,，某些区域振动总是,，且加强区和减弱区互相间隔,加强,减弱,第三页，编辑于星期一：十四点 七分。,第三页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,(2)波的衍射,产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔(缝)的尺寸跟波长,，或者比波长,现象：波绕过障碍物继续传播,差不多,更小,衍射始终存在，只是有的衍射明显，有的衍射不明显,(3)多普勒效应,定义：由于波源和观察者有相对运动，使观察者感到,发生变化的现象,实质：,的频率没有变化，观察者接收到的频率发生变化,波的频率,波源,第四页，编辑于星期一：十四点 七分。,第四页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,怎样理解关于加强点、减弱点的位移与振幅？,1,振,动加强点的,“,加强,”,是做简谐运动的振幅变大了；振动减弱点的,“,减,弱,”,是做简谐运动的振幅变小了既然做简谐运动，其位移就变化，就不,会始终保持最大，或始终保持最小,2加强处和减弱处都是两列波引起的位移的矢量和，质点的位移都随时间变,化，各质点仍围绕平衡位置振动，与振源振动周期相同,第五页，编辑于星期一：十四点 七分。,第五页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,3加强处振幅大，等于两列波的振幅之和，即,A,A,1,A,2,，质点的振动能量大，并且始终最大减弱处振幅小，等于两列波的振幅之差，即,A,|,A,1,A,2,|，质点振动能量小，并且始终最小，若,A,1,A,2,，则减弱处不振动,4加强点的位移变化范围：|,A,1,A,2,|,A,1,A,2,|，减弱点位移变化范围：|,A,1,A,2,|,A,1,A,2,|.,第六页，编辑于星期一：十四点 七分。,第六页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,5加强与减弱的条件,当波源振动步调一致两列波相遇时，到两波源路程差,s,k,(,k,0,1,2,3，,)的质点振动加强，,s,(2,k,1)(,k,0,1,2,3，,)的质点振动,减弱当两波源振动情况相反时，上述结果相反,第七页，编辑于星期一：十四点 七分。,第七页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,1.,(2010湖北黄冈),如图731所示，,S,1,、,S,2,为两个振动情况完全一样的波,源，两列波的波长都为,，它们在介质中产生干涉现象，,S,1,、,S,2,在空间共,形成6个振动减弱的区域(图中虚线处)，,P,是振动减弱区域中的一点，从图,中可看出(),图731,第八页，编辑于星期一：十四点 七分。,第八页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,A,P,点到两波源的距离差等于1.5,B两波源之间的距离一定在2.5个波长到3.5个波长之间,C,P,点此时刻振动最弱，过半个周期后，振动变为最强,D当一列波的波峰传到,P,点时，另一列波的波谷也一定传到,P,点,解析：,从,S,1,、,S,2,的中点起到向右三条虚线上，,S,1,、,S,2,的距离差依次为0.5,、1.5,、2.5,.,答案：,ABD,第九页，编辑于星期一：十四点 七分。,第九页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,2如图732表示产生机械波的波源,O,做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰,(1)波源正在移向(),A,A,点 B,B,点 C,C,点 D,D,点,(2)观察到波的频率最低的点是(),A,A,点 B,B,点 C,C,点 D,D,点,图732,第十页，编辑于星期一：十四点 七分。,第十页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,解析：,(1),从,波长变化情况来看，波源正在移向,A,点,(2)由于波源远离,B,点，所以，观察到波的频率最低的点是,B,点,答案：,(1)A(2)B,第十一页，编辑于星期一：十四点 七分。,第十一页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,1声波是纵波,2声波的分类,(1)可闻声波：频率范围在,Hz的声波,(2)超声波：频率高于,Hz的声波，可用于工程质量检测及疾病的诊断,(3)次声波：频率低于,Hz的声波,3人耳能够把回声与原声区别开来的最小时间间隔为,.,2020 000,20 000,20,0.14 s,第十二页，编辑于星期一：十四点 七分。,第十二页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,3,(2009重庆，15),图733,同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如,图733所示，以下说法正确的是(),声波能发生干涉、衍射等现象，声音的共振现象称为声音的共鸣,第十三页，编辑于星期一：十四点 七分。,第十三页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,A声波在水中波长较大，,b,是水中声波的波形曲线,B声波在空气中波长较大，,b,是空气中声波的波形曲线,C水中质点振动频率较高，,a,是水中声波的波形曲线,D空气中质点振动频率较高，,a,是空气中声波的波形曲线,解析：,因,声波的波速在水中较空气中快，而波的频率等于振源的振动频率，则声波在水和空气中传播的频率相同，再由,v,f,知，声波在水中传播的波长长,答案：,A,第十四页，编辑于星期一：十四点 七分。,第十四页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,【例1】(2010河北石家庄),两列简谐波沿水平弹性绳相向传播，波长均为,2 m，波速均为1 m/s.,t,0时，两列波的前端相距1 m，波形如图734,所示，则图中各波形对应的时刻,t,1,、,t,2,、,t,3,、,t,4,分别为(),图734,第十五页，编辑于星期一：十四点 七分。,第十五页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,A2 s,1.5 s,1 s,2.5 sB2 s,1 s,1.5 s,2.5 s,C1 s,1.5 s,2 s,2.5 sD1 s,2 s,1.5 s,4 s,解析：,由,t,0时刻变为,t,1,时刻的波形图，由波的叠加原理知，左右两列波各沿传播,方向传播一个波长，因而历时,t,1,T,，而,T,2 s，故,t,1,2 s同理,t,2,时刻，两波,形恰好正对，则左右两列波各沿传播方向传播,，历时,T,，故,t,2,T,1.5 s,T,3,时刻为两波各沿传播方向传播,对应的波形，故,t,3,1 s,t,4,时刻为两波各沿,传播方向传播,对应的波形，故,t,4,T,2.5 s因而A正确,答案：,A,第十六页，编辑于星期一：十四点 七分。,第十六页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,波的叠加问题的种类及解法：,1,两列,波叠加后，求某时刻的波形,2两列波叠加后，求某时刻某质点的振动状态,解答这种问题时，一般先画出两列波叠加时各自的波形，然后根据两列波,叠加时的位移关系，确定合振动的位移，从而确定波形或质点的其它振动,参量,第十七页，编辑于星期一：十四点 七分。,第十七页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,11如图735所示，,S,1,、,S,2,是弦线两端的两个波源，它们的振动周期都,为,T,、振幅都为,A,，某时刻,S,1,发出的波恰好传到,C,，,S,2,发出的波恰好传到,A,，图中只画出了此时刻两列波在,AC,部分的叠加波形，,S,1,A,间、,S,2,C,间,波形没有画出，下列说法中正确的是(),图735,第十八页，编辑于星期一：十四点 七分。,第十八页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,A,A,、,B,、,C,三点是振动减弱点,B,A,、,C,是振动减弱点；,B,是振动加强点，振幅为2,A,C再过 ，,AC,间的波形是一条直线,D再过 ，,AC,间的波形不是一条直线,第十九页，编辑于星期一：十四点 七分。,第十九页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,解析：,两,列波同时开始传播，由波形可以得出，,S,1,首先向下运动，,S,2,首先向上运动，,A,、,B,、,C,三点都是减弱点，A正确，B错误若两列波单独传播，再过四分之一周期，两列波的波形应如图所示，,AC,之间的所有质点在两列波的作用下位移均应为零，此时,AC,间波形为一条直线，C正确，D错误，选A、C.,答案：,AC,第二十页，编辑于星期一：十四点 七分。,第二十页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,【例2】,如,图736所示，,S,1,、,S,2,是两个相干波源，它们振动同步且振幅相同实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷图中所标的,a,、,b,、,c,、,d,四点中,d,点到两波源距离相等，下列说法中正确的有(),图736,第二十一页，编辑于星期一：十四点 七分。,第二十一页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,A该时刻,a,质点振动最弱，,b,、,c,质点振动最强，,d,质点振动既不是最强也不是最弱,B该时刻,a,质点振动最弱，,b,、,c,、,d,质点振动都最强,C,a,质点的振动始终是最弱的，,b,、,c,、,d,质点的振动始终是最强的,D再过,T,/4后的时刻，,a,、,b,、,c,三个质点都将处于各自的平衡位置，因此振动最弱,第二十二页，编辑于星期一：十四点 七分。,第二十二页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,解析：,该时刻,a,质点振动最弱，,b,、,c,质点振动最强，因为它们分别是波峰与波谷、波峰与波峰、波谷与波谷相遇的点，这不难理解但是,d,既不是波峰和波峰叠加，又不是波谷和波谷叠加，如何判定其振动强弱？从图中可以看出，,d,是,S,1,、,S,2,连线的中垂线上的一点，到,S,1,、,S,2,的距离相等，所以两列波在任何时刻在该点的振动方向和位移均同向，由叠加原理得该点必然为振动最强点在干涉现象中，振动加强点和减弱点是固定的，不随时间的延伸而变化，即加强点始终加强，减弱点始终减弱,答案：,BC,判断振动强弱的依据是振幅而不是位移，简谐运动的位移随时间是变化的，而振幅是不变的,第二十三页，编辑于星期一：十四点 七分。,第二十三页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,21如图737(a)所示，一根弹性绳，,O,、,A,、,B,为绳上三点，,OA,2 m，,OB,5 m，,t,0时刻,O,点和,B,点同时开始向上振动且振动图象相同，如,图737(b)所示(取向上为正方向)已知振动在绳上传播的速度为,5 m/s，则(),图737,第二十四页，编辑于星期一：十四点 七分。,第二十四页，编辑于星期四：二十点 三十七分。,A,t,0.6 s时刻，质点,A,速度为负向最大,B,t,0.7 s时刻，质点,A,速度为零，位移为2,A,0,C,t,0.75 s时刻，质点,A,速度为零，位移也为零,D00.8 s时间内，质点,A,通过的路程为2,A,0,解析：,由图象可知,T,0.4 s，,v,T,2 m，,OA,之间相距一个波长，,OB,之间相距2.5个波长，所以,A,点滞后,O,点一个周期，滞后,B,点1.5个周期，因
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