第2講機械涉及其圖象【考綱解讀】1.知道機械波特點和分類；2.掌握波速、波長和頻率關(guān)系，會分析波圖象；3.了解波干涉、衍射現(xiàn)象和多普勒效應(yīng)，掌握波干涉和衍射條件．1/46一、機械波1．形成條件：有發(fā)生機械振動____________；有傳輸________，如空氣、水等．2．傳輸特點：傳輸振動形式、傳遞________、傳遞信息；質(zhì)點不隨波遷移．3．分類：橫波，振動方向與傳輸方向________；縱波，振動方向與傳輸方向在同一直線上．考點O講堂梳理自查波源

介質(zhì)

能量

垂直

2/46相同

波源

介質(zhì)

3/46三、機械波圖象1．圖象：在平面直角坐標系中，用橫坐標表示介質(zhì)中各質(zhì)點__________，用縱坐標表示某一時刻各質(zhì)點偏離平衡位置________，連接各位移矢量末端，得出曲線即為波圖象，簡諧波圖象是正弦(或余弦)曲線．2．物理意義：某一時刻介質(zhì)中各質(zhì)點相對____________位移．四、波衍射和干涉1．波衍射定義：波能夠繞過障礙物繼續(xù)傳輸現(xiàn)象．2．發(fā)生顯著衍射條件：只有縫、孔寬度或障礙物尺寸跟波長__________，或者__________時，才會發(fā)生顯著衍射現(xiàn)象．平衡位置

位移

平衡位置

相差不多

小于波長

4/463．波疊加原理：幾列波相遇時能保持各自運動狀態(tài)，繼續(xù)傳輸，在它們重合區(qū)域里，介質(zhì)質(zhì)點同時參加這幾列波引發(fā)振動，質(zhì)點位移等于這幾列波單獨傳輸時引發(fā)位移矢量和．4．波干涉(1)定義：頻率相同兩列波疊加時，一些區(qū)域振動________、一些區(qū)域振動________，這種現(xiàn)象叫波干涉．(2)條件：兩列波頻率相同．5．干涉和衍射是波特有現(xiàn)象，波同時還能夠發(fā)生反射、折射．五、多普勒效應(yīng)因為波源與觀察者相互________或者相互______時，接收到波________與波源頻率不相等現(xiàn)象．加強

減弱

靠近

遠離

頻率

5/461．[對振動和波關(guān)系考查](多項選擇)關(guān)于振動和波關(guān)系，以下說法中正確是()A．振動是波成因，波是振動傳輸B．振動是單個質(zhì)點展現(xiàn)運動現(xiàn)象，波是許多質(zhì)點聯(lián)合起來展現(xiàn)運動現(xiàn)象C．波傳輸速度就是質(zhì)點振動速度D．波源停頓振動時，波馬上停頓傳輸【答案】AB6/46【答案】AB7/463．[對振動圖象和波動圖象考查](多項選擇)關(guān)于振動圖象和波圖象，以下說法中正確是()A．振動圖象研究是一個質(zhì)點在振動過程中位移隨時間改變，而波圖象研究是某一時刻在波傳輸方向上各個質(zhì)點在空間分布B．振動圖象形狀不隨時間改變，而波圖象形狀隨時間而改變C．簡諧運動圖象和簡諧波圖象其形狀都是正弦(或余弦)曲線D．振動圖象圖線實質(zhì)是振動質(zhì)點所經(jīng)過路徑形狀，波圖象其圖線實質(zhì)是某一時刻各個質(zhì)點連線形狀【答案】ABC8/464．[對波動圖象考查](多項選擇)如圖所表示為一列橫波在某時刻波形圖．已知波由右向左傳輸，以下說法中正確是()A．質(zhì)點D運動方向向下，質(zhì)點B運動方向向上B．質(zhì)點C比質(zhì)點B先回到平衡位置C．此時質(zhì)點C速度、加速度均為零D．C與G兩質(zhì)點運動方向一直相反【答案】ABD9/4610/461．波傳輸方向與質(zhì)點振動方向互判方法(1)已知波傳輸方向和某時刻圖象判斷各質(zhì)點振動方向考點1波形成與傳輸11/4612/46(2)當已知質(zhì)點振動方向判斷波傳輸方向時，仍應(yīng)用上述方法，只不過是上述方法逆向思維．13/4614/4615/46例1一列簡諧橫波沿x軸傳輸，t＝0時刻波形如圖甲所表示，此時質(zhì)點P正沿y軸負方向運動，其振動圖象如圖乙所表示，則該波傳輸方向和波速分別是()A．沿x軸負方向，60m/s B．沿x軸正方向，60m/sC．沿x軸負方向，30m/s D．沿x軸正方向，30m/s16/46思緒剖析：由波動圖象可讀出波長；由振動圖象可讀出周期；由P點振動方向可確定波傳輸方向．【答案】A17/46練1(年天津卷)平衡位置處于坐標原點波源S在y軸上振動，產(chǎn)生頻率為50Hz簡諧橫波向x軸正、負兩個方向傳輸，波速均為100m/s.平衡位置在x軸上P、Q兩個質(zhì)點隨波源振動著，P，Qx軸坐標分別為xP＝3.5m，xQ＝－3m．當S位移為負且向－y方向運動時，P，Q兩質(zhì)點()A．位移方向相同、速度方向相反B．位移方向相同、速度方向相同C．位移方向相反、速度方向相反D．位移方向相反、速度方向相同【答案】D18/4619/46準確、快速地處理圖象問題，必須做到以下幾點：1．首先觀察坐標軸，了解圖象描述各物理量之間關(guān)系．2．看圖形特點，結(jié)合已學(xué)知識，明確圖形所描述對象．3．知道截距、面積、斜率、點、線等物理意義．20/46考點2振動圖象與波動圖象綜合應(yīng)用21/46圖象振動圖象波動圖象圖象信息①振動周期、振幅②某一質(zhì)點在各時刻位移③各時刻速度、加速度方向①波長、振幅②該時刻任意質(zhì)點位移和加速度方向③傳輸方向、振動方向互判圖象改變隨時間推移，圖象延續(xù)，但已經(jīng)有形狀不變隨時間推移，波形沿傳輸方向平移一完整曲線占橫坐標距離表示一個周期表示一個波長22/4623/46A．在t＝0.10s時，質(zhì)點Q向y軸正方向運動B．在t＝0.25s時，質(zhì)點P加速度方向與y軸正方向相同C．從t＝0.10s到t＝0.25s，該波沿x軸負方向傳輸了6mD．從t＝0.10s到t＝0.25s，質(zhì)點P經(jīng)過旅程為30cmE．質(zhì)點Q做簡諧運動表示式為y＝0.10sin10πtm思緒剖析：(1)波形圖要有振動時刻相對應(yīng)，從圖乙上得到在t＝0.10s振動方向，從而得到波傳輸方向；(2)怎樣計算質(zhì)點P經(jīng)過旅程？【答案】BCE24/4625/4626/46A．波速為0.5m/sB．波傳輸方向向右C．0～2s時間內(nèi)，P運動旅程為8cmD．0～2s時間內(nèi)，P向y軸正方向運動E．當t＝7s時，P恰好回到平衡位置【答案】ACE27/4628/46“一分、一看、二找”巧解波動與振動圖象問題1．分清振動圖象與波動圖象．只要看清橫坐標即可，橫坐標為x則為波動圖象，橫坐標為t則為振動圖象．2．看清橫、縱坐標單位．尤其要注意單位前數(shù)量級．3．找準波動圖象對應(yīng)時刻．4．找準振動圖象對應(yīng)質(zhì)點．29/46考點3波干涉現(xiàn)象中加強點、減弱點判斷30/4631/4632/46【答案】(1)加強－3033/46練3(多項選擇)兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2相干簡諧橫波相遇．以下說法正確是()A．波峰與波谷相遇處質(zhì)點振幅為|A1－A2|B．波峰與波峰相遇處質(zhì)點離開平衡位置位移一直為A1＋A2C．波峰與波谷相遇處質(zhì)點位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點位移D．波峰與波峰相遇處質(zhì)點振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點振幅【答案】AD34/46【解析】空間某一質(zhì)點位移等于兩列波同時在該點引發(fā)位移矢量和，對于相干波源在某一點是加強點，說明兩列波在該點振動方向一直一致，但該質(zhì)點位移不是一直不變，選項B錯誤；波峰和波谷相遇處點是減弱點，兩列波在該點振動方向一直相反，但其合位移不一定總小于加強點位移，選項C錯誤；加強點處質(zhì)點振幅為A1＋A2，減弱點處質(zhì)點振幅為|A1－A2|，選項A、D正確．35/46加強與減弱并不是指位移．振動加強點位移并不是一直處于最大值，振動減弱點位移并不是一直處于最小值，它們位移大小和方向都隨時間作周期性改變．所以，判斷某質(zhì)點振動是否加強，要看振幅是否增加，而不是以其某一時刻位移大小來判斷．36/46熱點題組一波形成與傳輸1．(年昆明月考)用手握住較長軟繩一端連續(xù)上下抖動，形成一列簡諧橫波．某一時刻波形如圖所表示，繩上a，b兩質(zhì)點均處于波峰位置．以下說法正確是()A．a(chǎn)、b兩點之間距離為半個波長B．a(chǎn)、b兩點振動開始時刻相差半個周期C．b點完成全振動次數(shù)比a點多一次D．b點完成全振動次數(shù)比a點少一次【答案】D模擬精選·組合專練37/46【解析】ab兩點是波上相鄰兩波峰，其間距為一個波長，波在傳輸是在一個周期里傳輸一個波長，所以波前端從a到b需要一個周期時間，a質(zhì)點比b質(zhì)點提前一個周期起振，所以b比a完成全振動少一次．38/4639/46A．t＝0時質(zhì)點a速度比質(zhì)點b大B．t＝0時質(zhì)點a加速度比質(zhì)點b小C．圖乙能夠表示質(zhì)點a振動D．圖乙能夠表示質(zhì)點b振動【答案】D【解析】由圖甲得t＝0時刻，a在波峰，速度為零，b在平衡位置，速度最大，故選項A錯誤；由圖甲得t＝0時刻，質(zhì)點a回復(fù)力最大，加速度比質(zhì)點b大，故選項B錯誤；由振動圖象圖乙得t＝0時刻，該質(zhì)點位于平衡位置，且含有向下最大速度，可表示質(zhì)點b振動，故選項C錯誤，D正確．40/463．(年棗陽月考)如圖所表示，甲為t＝1s時某橫波波形圖象，乙為該波傳輸方向上某一質(zhì)點振動圖象，距該質(zhì)點Δx＝0.5m處質(zhì)點振動圖象可能是()【答案】A41/46熱點題組三波多解問題4．(多項選擇)(年廈門模擬)一列簡諧橫波沿直線傳輸，該直線上平衡位