高考物理一轮复习 第2单元 机械波课件（选修3-4）.ppt

选考部分 选修3 4振动与波动光学相对论 第2单元机械波 网控基础点提炼命题源 一 波的形成与传播1 机械波的形成和传播 1 产生条件 有 有 如空气 水 绳子等 2 传播特点 传播 能量和信息 质点不 介质中各质点振动频率 振幅 起振方向等都与波源 1 振源介质 2 振动形式随波迁移相同 读读教材 2 机械波的分类 二 横波的图象波长 频率与波速1 横波的图象 1 坐标轴 横轴表示各质点的 纵轴表示某一时刻各质点的 2 意义 表示在波的传播方向上 某时刻各质点离开 的位移 3 图象 1 平衡位置位移 2 平衡位置 4 应用 直接读取 和 以及该时刻各质点的 确定某时刻各质点加速度和速度的 并能比较大小 结合波的传播方向可确定各质点的 或由各质点的振动方向确定波的 2 波长 波速 频率及其关系 1 波长在波动中 振动相位总是 的两个 质点间的距离 用 表示 4 振幅波长位移方向振动方向传播方向2 1 相同相邻 2 介质 3 振源振源 三 波特有的现象1 波的干涉和衍射现象障碍物频率加强直线相差不大比波长小频率 2 对多普勒效应的理解 1 多选 关于波的形成和传播 下列说法正确的是 A 质点的振动方向与波的传播方向平行时 形成的波是纵波B 质点的振动方向与波的传播方向垂直时 形成的波是横波C 波在传播过程中 介质中的质点随波一起迁移D 波可以传递振动形式和能量 练练基础 题组一 波的形成与传播 解析 根据横波与纵波的定义 可判断A B项正确 波在传播过程中 传播的是振动形式和能量 质点并不随波迁移 选项C错误 D正确 2 一列简谐横波沿直线传播 某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6m 且这两质点之间的波峰只有一个 则该简谐波可能的波长为 A 4m 6m和8mB 6m 8m和12mC 4m 6m和12mD 4m 8m和12m 题组二 横波的图象波长 频率与波速 4 如图所示 实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t 0时刻的波形图 虚线是这列波在t 0 05s时刻的波形图 已知该波的波速是80cm s 则下列说法中正确的是 A 这列波有可能沿x轴正方向传播B 这列波的波长是10cmC t 0 05s时刻x 6cm处的质点正在向下运动D 这列波的周期一定是0 15s 题组三 波特有的现象 解析 由图可知 此波的波长和孔的尺寸相差不大 所以可以发生明显的衍射现象 选项A B正确 若孔AB扩大 有可能观察不到明显的衍射现象 选项C正确 若波源频率增大 由于波速不变 则波长减小 可能观察不到明显的衍射现象 选项D错误 6 频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动 以u表示声源的速度 v表示声波的速度 u v f表示接收器接收到的频率 若u增大 则 A f增大 v增大B f增大 v不变C f不变 v增大D f减小 v不变 解析 声源向着空气中静止的接收器匀速运动 两者靠近 若声源的速度u增大 则接收器单位时间内接收到的完全波的个数变多 接收到的频率变大 而声波的速度不变 变化的是相对速度 所以B正确 1 波的形成过程中 每一个质点的起振方向相同 振动周期 振幅也相同 2 每一个质点都以它的平衡位置为中心振动 并不随波发生迁移 后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动 3 机械波的频率由波源决定 与传播的介质无关 4 机械波从一种介质进入另一种介质 波的频率不会改变 波速 波长会改变 5 任何波都能发生衍射现象 衍射不需要条件 但发生明显衍射需要满足一定的条件 小思考微总结 细研核心点练透经典题 考点一波的形成与传播 试题调研 解题指导 1 根据质点a的振动情况可确定周期 2 根据 v T可确定此波的波长 3 区别波的传播时间和质点的振动时间 机械波的特点 1 介质依存性 机械波离不开介质 2 传播不移性 在传播方向上 各质点只在各自平衡位置附近振动 并不随波迁移 3 时空重复性 机械波传播时 介质中的质点不断地重复着振源的振动形式 4 周期 频率同源性 介质中各质点的振动周期 频率 均等于振源的振动周期 频率 且在传播中保持不变 名师归纳点题破疑 类题练熟 振动图象与波动图象的比较 考点二振动与波动图象的综合应用 试题调研 名师归纳点题破疑 2 1 一列简谐横波沿直线由a向b传播 相距10 5m的a b两处的质点振动图象如图中a b所示 则 A 该波的振幅可能是20cmB 该波的波长可能是8 4mC 该波的波速可能是10 5m sD 该波由a传播到b可能历时7s 类题练熟 考点三波的干涉 衍射 多普勒效应 试题调研 加强点和减弱点的位置不变 但质点位移都随时间周期性变化 所不同的是加强点振幅是两列波振幅之和 减弱点振幅是两列波振幅之差的绝对值 名师归纳点题破疑 3 1 2014 广西理综 多选 两列振动方向相同 振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇 下列说法正确的是 A 波峰与波谷相遇处质点的振幅为 A1 A2 B 波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1 A2C 波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D 波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 类题练熟 解析 空间某一质点的位移等于两列波同时在该点引起位移的矢量和 对于相干波源在某一点是加强点 说明两列波在该点振动方向始终一致 但该质点的位移不是始终不变的 选项B错误 波峰和波谷相遇处的点是减弱点 两列波在该点振动方向始终相反 但其合位移不一定总小于加强点的位移 选项C错误 加强点处的质点的振幅为A1 A2 减弱点处的质点的振幅为 A1 A2 选项A D正确 3 2 多选 关于波的干涉 衍射等现象 下列说法正确的是 A 有的波只能发生干涉现象 有的波只能发生衍射现象B 产生干涉现象的必要条件之一 就是两列波的频率相等C 能观察到明显的衍射现象的条件是障碍物的尺寸与波长比较相差不多或比波长更小D 在干涉图样中 振动加强区域的质点 其位移始终保持最大 振动减弱区域的质点 其位移始终保持最小E 当观测者靠近波源时 接收到的波的频率会大于波源的振动频率 解析 干涉 衍射是波共有的特性 所以A错误 干涉需要满足两波频率相同 波源性质相同的条件 B正确 当满足d 时 可产生明显的衍射现象 C正确 在干涉图样中 位移随时间时刻发生变化 D错误 在多普勒效应中 观测者与波源相对靠近时 接收到的波的频率大于波源的振动频率 E正确 波动多解性问题的处理方法 思想 方法 技巧 十七 名师点睛 1 造成波动问题多解的主要因素 1 周期性 时间周期性 时间间隔 t与周期T的关系不明确 空间周期性 波传播距离 x与波长 的关系不明确 2 双向性 传播方向双向性 波的传播方向不确定 振动方向双向性 质点振动方向不确定 在波动中 由于波动的周期性及传播的双向性形成多解 另外 在波动中 由于只给出完整波形的一部分或几个特殊点 而其余信息处于隐含状态 这样也会形成多解 要解决此类问题的关键是画出波的图象 把隐含信息显示出来 问题便可迎刃而解 多维思考技法提炼