1、第2課時機械波,一、機械波 1.機械波的形成條件 (1)有發(fā)生機械振動的波源。 (2)有傳播介質(zhì)，如空氣、水等。 2.傳播特點 (1)機械波傳播的只是振動的_和_，質(zhì)點只在各自的平衡位置附近做簡諧運動，并不隨波_。 (2)介質(zhì)中各質(zhì)點的振幅相同，振動周期和頻率都與_的振動周期和頻率相同。 (3)一個周期內(nèi)，質(zhì)點完成一次全振動，通過的路程為_，位移為_ 。,形式,能量,遷移,波源,4A,零,3.機械波的分類,(1)橫波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向相互_的波，有_(凸部)和_(凹部)。 (2)縱波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在_上的波，有_和_ 。,垂直,波峰,波谷,同一直線,密部,疏部,相同

2、,介質(zhì),振動頻率,f,三、波特有的現(xiàn)象 1.波的疊加 幾列波相遇時，每列波都能夠_繼續(xù)傳播而不互相干擾，只是重疊的區(qū)域里，任一個質(zhì)點的總位移等于各列波分別引起的位移的_。 2.波的干涉和衍射,保持各自的狀態(tài),矢量和,相同,尺寸,干涉圖樣,繞過障礙物,3.多普勒效應,(1)條件：聲源和觀察者之間有_。 (2)現(xiàn)象：觀察者感到_發(fā)生變化。 (3)實質(zhì)：聲源頻率_，觀察者接收到的頻率_。,相對運動,頻率,不變,變化,四、惠更斯原理 1.內(nèi)容：介質(zhì)中任一波面上的各點，都可以看作發(fā)射子波的_，其后任意時刻，這些子波在波前進方向的_就是新的波面。 2.應用：如果知道某時刻一列波的某個_的位置，還知道波速，

3、利用惠更斯原理可以得到下一時刻這個_的位置，從而確定波的傳播方向。,波源,包絡面,波面,波面,【思考判斷】 1.在水平方向傳播的波為橫波( ) 2.在機械波中各質(zhì)點不隨波的傳播而遷移( ) 3.通過波的圖象可以找出任一質(zhì)點在任意時刻的位移( ) 4.機械波在傳播過程中，各質(zhì)點振動的周期、起振方向都相同( ) 5.機械波在一個周期內(nèi)傳播的距離就是振幅的4倍( ) 6.波速表示介質(zhì)中質(zhì)點振動的快慢( ) 7.兩列波在介質(zhì)中疊加，一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象( ) 8.一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象( ) 9.多普勒效應說明波源的頻率發(fā)生變化( ) 10.發(fā)生多普勒效應時，波源發(fā)出的頻率不變( ),考點一波的形成和傳播

4、、波的圖象(/b),要點突破 1.波動圖象的信息(如圖所示),(1)直接讀取振幅A和波長，以及該時刻各質(zhì)點的位移。 (2)確定某時刻各質(zhì)點加速度的方向，并能比較其大小。 (3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點的振動方向或由各質(zhì)點的振動方向確定波的傳播方向。,2.波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的互判方法,3.振動圖象與波的圖象的比較,典例剖析 【例1】 周期為2.0 s的簡諧橫波沿x軸傳播，該波在某時刻的圖象如圖所示，此時質(zhì)點P沿y軸負方向運動，則該波(),A.沿x軸正方向傳播，波速v20 m/s B.沿x軸正方向傳播，波速v10 m/s C.沿x軸負方向傳播，波速v20 m/s D.沿x軸負方向傳播，

5、波速v10 m/s,答案B,【例2】 一列簡諧橫波沿x軸負方向傳播，波速v4 m/s。已知坐標原點(x0)處質(zhì)點的振動圖象如圖所示。在選項圖中能夠正確表示t0.15 s時波形圖的是(),解析由x0處質(zhì)點的振動圖象可知波的周期T0.4 s，由v4 m/s，得vT1.6 m，x0處質(zhì)點在t0.15 s時刻的運動情況是在00.1 m之間的某一位置向平衡位置振動。所以滿足以上條件的波的圖象為A項。 答案A,【方法總結(jié)】 波動圖象與振動圖象綜合問題采用“一分、一看、二找”的方法 (1)分清振動圖象與波動圖象。此問題最簡單，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

6、、縱坐標的單位。尤其要注意單位前的數(shù)量級。 (3)找準波動圖象對應的時刻。 (4)找準振動圖象對應的質(zhì)點。,針對訓練 1.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，從波傳到x5 m的M點時開始計時，已知P點相繼出現(xiàn)兩個波峰的時間間隔為0.4 s，下面說法中錯誤的是(),A.這列波的波長是4 m B.這列波的傳播速度是10 m/s C.質(zhì)點Q(x9 m)經(jīng)過0.5 s才第一次到達波峰 D.M點以后的各質(zhì)點開始振動時的方向都是向下,答案C,2.(多選)(2017湖州聯(lián)考)圖甲為一列簡諧橫波在t2 s時的波形圖，圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x0.5 m處的質(zhì)點的振動圖象，P是平衡位置x1 m的質(zhì)點，下列說法

7、正確的是(),A.波速為0.5 m/s B.波的傳播方向向x軸負方向 C.02 s時間內(nèi)，P運動的路程為8 cm D.當t7 s時，P恰好經(jīng)平衡位置向y方向運動,答案AC,考點二波長、頻率和波速(/c),二、波的多解問題 1.造成波動問題多解的主要因素 (1)周期性 時間周期性：時間間隔t與周期T的關(guān)系不明確。 空間周期性：波傳播的距離x與波長的關(guān)系不明確。 (2)雙向性 傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定。 振動方向雙向性：質(zhì)點振動方向不確定。 2.解決波的多解問題的思路 一般采用從特殊到一般的思維方法，即找出一個周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系t或x，若此關(guān)系為時間，則tnTt(n0，1，2，)；若此

8、關(guān)系為距離，則xnx(n0，1，2，)。,典例剖析 【例1】 (多選)沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t0時刻的波形如圖所示。質(zhì)點P位于x2 cm處，質(zhì)點Q位于x6 cm處。已知x4 cm 處依次出現(xiàn)兩次波谷的時間間隔為0.4 s，則以下判斷正確的是(),A.這列波的波長是8 cm B.質(zhì)點P和Q的位移在任何時候都相同 C.這列波的傳播速度是20 cm/s D.x4 cm處質(zhì)點做簡諧運動的表達式為y6 sin 5t (cm),答案ACD,【例2】 (多選)一列簡諧橫波沿直線傳播，該直線上平衡位置相距9 m的a、b兩質(zhì)點的振動圖象如圖所示，下列描述該波的圖象可能正確的是(),答案AC,針對訓練 1

9、.男女生二重唱中，女高音和男中音的頻率、波長和波速分別為f1、1、v1和f2、2、v2，它們之間的關(guān)系是(),A.f1f2，12，v1v2 B.f1f2，12，v1v2 C.f1f2，12，v1v2 D.以上說法都不正確 解析由于兩聲音是同一種機械波，因而波速相同，A、B均排除；而音調(diào)高即是頻率高，即f1f2，再由vf，v相同，f1f2，所以12，因而C正確，D錯誤。 答案C,2.(多選)如圖所示，一列簡諧波沿一直線向左傳播，當直線上某質(zhì)點a向上運動到達最大位移時，a點右方相距0.15 m的b點剛好向下運動到最大位移處，則這列波的波長可能是(),A.0.6 m B.0.3 mC.0.2 m D

10、.0.1 m,BD,考點三波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應惠更斯原理(/b),要點突破 一、波的干涉理解 1.干涉圖樣及其特點,(1)干涉圖樣：如圖所示,(2)特點 加強區(qū)和減弱區(qū)的位置固定不變。 加強區(qū)始終加強，減弱區(qū)始終減弱(加強區(qū)與減弱區(qū)不隨時間變化) 加強區(qū)與減弱區(qū)互相間隔 (3)振動加強點和減弱點 加強點：振動的振幅等于兩列波振幅之和，AA1A2。 減弱點：振動的振幅等于兩列波振幅之差，A|A1A2|。,2.加強點和減弱點的理解,二、多普勒效應理解與應用 1.多普勒效應的特點,(1)發(fā)生多普勒效應時，波源發(fā)出的頻率不變，只是觀察者接收到的頻率發(fā)生了變化。 (2)當波源和觀察者之間的距離減

11、小時，觀察者接收到的頻率升高，當波源和觀察者之間的距離增大時，觀察者接收到的頻率降低。,2.多普勒效應的應用,根據(jù)聲波的多普勒效應可以測定車輛行駛的速度；根據(jù)光波的多普勒效應可以測定遙遠天體相對地球的運行速度。,典例剖析 【例1】 (多選)如圖所示，為兩列波在空間相遇疊加，其中實線代表的甲波向右傳播，虛線代表的乙波向左傳播，則(),A.A、B點是振動加強點 B.A、D點是振動加強點 C.B、E點是振動減弱點 D.D、F點是振動減弱點,解析在A、F點甲波向下振動，乙波也向下振動，故A、F點是振動加強點；同理可以判斷出在D點甲、乙兩波都向上振動，是振動加強點；在B、E兩點兩波的波峰和波谷相遇，故是

12、振動減弱點，故選B、C。 答案BC,【例2】 (多選)下列關(guān)于多普勒效應的說法正確的是(),A.只有聲波才能發(fā)生多普勒效應 B.當波源與觀察者相向運動時，波源自身的頻率不變 C.只要聲源在運動，觀察者聽到的聲音的音調(diào)就會變高 D.當聲源相對觀察者運動時，觀察者聽到的聲音音調(diào)可能變高，也可能變低 解析多普勒效應是指當波源和觀察者之間有相對運動時，觀察者接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，波源自身的頻率不會變化，B正確；聲波和觀察者之間相對遠離時觀察者接收到的波的頻率變低，反之變高，音調(diào)由頻率決定，故C錯誤，D正確；在電磁波的傳播中也有這一現(xiàn)象，故A錯誤。 答案BD,【方法總結(jié)】 波的衍射和波的干涉的

13、比較,針對訓練 1.如圖所示是兩個完全相同的波源在介質(zhì)中形成的波相疊加而發(fā)生的干涉的示意圖，實線表示波峰，虛線表示波谷，則下列說法正確的是(),A.A點為振動加強點，經(jīng)過半個周期，這一點振動減弱 B.B點為振動減弱點，經(jīng)過半個周期，這一點振動加強 C.C點為振動加強點，經(jīng)過半個周期，這一點振動仍加強 D.D點為振動減弱點，經(jīng)過半個周期，這一點振動加強,解析A、C連線所在區(qū)域為振動加強區(qū)域，經(jīng)過任意時間，該區(qū)域仍然是振動加強區(qū)域，選項A錯誤，C正確；B、D連線所在區(qū)域為振動減弱區(qū)域，經(jīng)過任意時間，該區(qū)域仍然是振動減弱區(qū)域，選項B、D錯誤。 答案C,2.下列物理現(xiàn)象：,在春天里一次閃電過后，有時雷

14、聲轟鳴不絕；“聞其聲而不見其人”；學生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音；當正在鳴笛的火車向著我們疾駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高。 分別屬于波的() A.反射、衍射、干涉、多普勒效應 B.折射、衍射、多普勒效應、干涉 C.反射、折射、干涉、多普勒效應 D.衍射、折射、干涉、多普勒效應,解析在春天里一次閃電過后，有時雷聲轟鳴不絕，屬于聲波的反射；“聞其聲而不見其人”屬于聲波的衍射；學生圍繞振動的音叉轉(zhuǎn)一圈會聽到忽強忽弱的聲音屬于聲波的干涉；當正在鳴笛的火車向著我們疾駛而來時，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高屬于多普勒效應。正確選項是A。 答案A,1.(2017寧波模擬)平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴?/p>

15、波(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動。測得兩小木塊每分鐘都上下30次。甲在波谷時，乙在波峰，且兩小木塊之間有一個波峰，這列水面波(),A.頻率是30 Hz B.波長是3 m C.波速是1 m/s D.周期是0.1 s,答案C,2.一根粗細均勻的較長繩子，右側(cè)固定。現(xiàn)使左側(cè)的S點上下振動，產(chǎn)生一列向右傳播的機械波，某時刻第一次形成了如圖所示的波形。下列說法中正確的是(),A.該波的頻率逐漸增大 B.該波的頻率逐漸減小 C.此時S點向下運動 D.S點的起始振動方向是向下的,解析波速是由介質(zhì)的性質(zhì)決定的，與波長無關(guān)，故該波的波速保持不變，由圖看出，該波的波長逐漸增大，

16、而波速一定，由波速vf知頻率逐漸減小，故A錯誤，B正確；由波的傳播方向與S點的振動方向的關(guān)系知此時S點向上運動，故C錯誤；右端剛起振的點的振動方向與波源S的起振方向相同，方向向上，D錯誤。 答案B,3.(多選)如圖甲為一列簡諧橫波在t0.10 s時刻的波形圖，P是平衡位置為x1 m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x4 m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則(),A.t0.15 s時，質(zhì)點Q的加速度達到正向最大 B.t0.15 s時，質(zhì)點P的運動方向沿y軸負方向 C.從t0.10 s到t0.25 s，該波沿x軸正方向傳播了6 m D.從t0.10 s到t0.25 s，質(zhì)點P通過的路程為30 cm,答案AB,4.(多選)一列橫波在t0時刻的波形如圖中實線所示，在t1 s時的波形如圖中虛線所示。由此可以判定此波的(),A.波長一定是4 cm B.周期一定是4 s C.振幅一定是2 cm D.傳播速度一定是1 cm/s,答案AC,5.(2017杭州模擬)如圖所示，在空曠的廣場上有一堵較