高中物理【机械波】课件

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第一章 机械振动 机械波
即时应用 3．(2012·黄冈质检)如图1－2－3所示 为t＝0时刻两波源间的波形图象，
图1－2－3
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第一章 机械振动 机械波
波源S1和波源S2分别位于坐标原点和x ＝1.2 m处，质点M位于x＝0.6 m处， 此时图中x＝0.4 m和x＝0.8 m处的P、 Q两质点刚开始振动．已知两列波的 波速均为v＝0.4 m/s、振幅均为A＝2 cm，其中波源S1只振动了一个周期， 下列判断正确的是( )
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第一章 机械振动 机械波
【解析】 由振动图象得x＝6 m处的 质点该时刻向y轴正向运动，对照波动 图象可知，波的传播方向为x轴负向， A错误；此刻b向平衡位置运动，a远 离平衡位置运动，b先回到平衡位置， C正确；
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第一章 图象得 λ ＝8 m，故 v＝Tλ＝2 m/s，B 正确；所有 质点的振幅都为 5 cm，D 错误． 【答案】 BC
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第一章 机械振动 机械波
五、波的干涉 1．波的叠加原理：几列波相遇时能保 持各自的运动状态，继续传播，在它 们重叠的区域里，介质的质点同时参 与这几列波引起 的振动，质点的位移等于这几列波单 独传播时引起的位移的矢量和．
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第一章 机械振动 机械波
2．波的干涉 (1)定义：频率相同的两列波叠加时， 某些区域的振动__加__强___、某些区域的 振动__减__弱___，这种现象叫波的干涉． (2)条件：两列波的频率相同． 3．干涉和衍射是波特有的现象，波同 时还可以发生反射、折射．
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第一章 机械振动 机械波
当t＝4 s时，如图乙所示区间只剩下波 源S2产生的波(图中虚线)，由图可知D 正确．
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第一章 机械振动 机械波
题型探究讲练互动
波的形成和传播
例1 (2011·高考新课标全国卷)一振 动周期为T、振幅为A、位于x＝0点的 波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐 振动．
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第一章 机械振动 机械波
【解析】一维简谐波的振幅、周期 与波源的振幅、周期相等，故A、B 正确；P点振动速度的最大值与传播 速度没有关系，故C错误；各质点的 起振方向都一样，故D错；由s＝vT ＝λ知,P点与波源振动同步,故E对． 【答案】 ABE
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第一章 机械振动 机械波
波动图象和振动图象的 综合应用
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第一章 机械振动 机械波
特别提醒 (1)计算波速既可应用v＝λf或v＝ ， 也可以应用v＝ . (2)应用波的图象，要注意，波动多解 问题一般先考虑波传播的“双向性”，再 考虑“周期性”
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第一章 机械振动 机械波
即时应用 2．(2010·高考安徽卷)一列沿x轴正方 向传播的简谐横波，某时刻的波形如 图1－2－2所示．
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第一章 机械振动 机械波
第一章 机械振动 机械波
第二节 机械波
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第一章 机械振动 机械波
基础梳理自学导引
一、机械波 1．机械波的形成条件 (1)有发生机械振动的___波__源___． (2)有传播__介__质____，如空气、水等．
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第一章 机械振动 机械波
2．传播特点 (1) 传 播 振 动 形 式 、 传 递 ___能__量____ 、 传递信息． (2)质点不随波迁移．
解析：选D.由于质点并不随波做定向 移动，所以A错误；t＝1 s时，两波叠 加情况如图甲所示，可得x＝0.4 m和x ＝0.8 m处质点为加强点且正在向下振 动，x＝0.6 m处质点为加强点且正在 向上振动，所以B错误；
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第一章 机械振动 机械波
由于波源S1只振动一个周期，所以在 t＝2.25 s时S1产生的一个波形已经传 过M点，所以M点的位移不可能超过 2 cm，C错误；
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第一章 机械振动 机械波
A．t＝0.5 s时，质点P、Q都刚好运动 到M点 B．t＝1 s时，x＝0.4 m与x＝0.8 m之 间的质点速度均为零 C．t＝2.25 s时，质点M的位移为4 cm D．t＝4 s时，x＝0.3 m处质点的位移 为2 cm
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第一章 机械振动 机械波
向平移
一个完整曲线 对应横坐标
一个周期
一个波长
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第一章 机械振动 机械波
即时应用 1．(2010·高考天津卷)一列简谐横波沿x 轴正向传播，传到M点时波形如图1－2 －1所示，再经0.6 s，N点开始振动,则 该波的振幅A和频率f为( )
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第一章 机械振动 机械波
图1－2－1 A．A＝1 m f＝5 Hz B．A＝0.5 m f＝5 Hz C．A＝1 m f＝2.5 Hz D．A＝0.5 m f＝2.5 Hz
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第一章 机械振动 机械波
六、多普勒效应 由于波源与观察者互相__靠__近____或者 互相__远__离___时，接收到的波的_频__率___ 与波源频率不相等的现象．
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第一章 机械振动 机械波
要点透析直击高考
一、振动图象与波动图象的比较 波的振动图象与波动图象虽然形状相 同，但所研究的对象、意义、特点等 有所不同．所以，要掌握两者的区别 及在某些情况下两者的相互转化.
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第一章 机械振动 机械波
该波源产生的一维简谐横波沿x轴正 向传播，波速为v，传播过程中无能 量损失．一段时间后，该振动传播 至某质点P，关于质点P振动的说法 正确的是( )
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第一章 机械振动 机械波
A．振幅一定为A B．周期一定为T C．速度的最大值一定为v D．开始振动的方向沿y轴向上或向下 取决于它离波源的距离 E．若P点与波源距离s＝vT，则质点P 的位移与波源的相同
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第一章 机械振动 机械波
三、干涉加强点与减弱点的判断方法 1．条件判断法：振动频率相同、振动情 况完全相同的两列波叠加时，加强、减 弱条件如下：设点到两波源的距离差为 Δr，当 Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)时为加强点， 当 Δr＝2n＋2 1λ(n＝0,1,2，…)时为减弱 点．
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微平移法：沿波的传播方 向将波的图象进行一微小 平移，然后由两条波形曲 线来判断．
由图可判定： t时刻质点A振动方向向下， 质点B振动方向向上，质点 C振动方向向下．
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第一章 机械振动 机械波
图象
方法
“上、下坡”法 沿着波的传播方向看，上 坡的点向下振动，下坡的 点向上振动，即“上坡下、 下坡上”． 例如：图中，A点向上振动， B点向下振动，C点向上振 动．
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第一章 机械振动 机械波
两种图象 比较内容
振动图象
波动图象
研究对象
某一振动 沿波传播方向
质点
所有质点
图象意义
某一质点 位移随时 间变化规
律
某时刻所有质 点相对平衡位
置的位移
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第一章 机械振动 机械波
两种图象 比较内容
振动图象
波动图象
图象特点
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第一章 机械振动 机械波
两种图象 比较内容
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第一章 机械振动 机械波
(2)双向性 ①传播方向双向性：波的传播方向不 确定． ②振动方向双向性：质点振动方向不 确定．
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第一章 机械振动 机械波
(3)波形的隐含性形成多值解 在波动问题中，往往只给出完整波形 的一部分，或给出几个特殊点，而其 余信息均处于隐含状态．这样，波形 就有多种情况，形成相关波动问题的 多值解．
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第一章 机械振动 机械波
解 析 ： 选 D. 从 图 中 可 以 看 出 振 幅 为 0.5 m，A、C错误；从图可看出波长 λ＝4 m，波速v＝x/t＝10 m/s，得频 率为2.5 Hz，B错误，D正确．
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第一章 机械振动 机械波
二、简谐横波常见问题分类 1．由t时刻波形图画t＋Δt时刻的波形图 (1)平移法：先算出经Δt时间波传播的距 离Δx＝v·Δt，再把波形沿波的传播方向 平移Δx.当Δx＞λ，即Δx＝nλ＋x时，可 采取去整(nλ)留零(x)的方法只需平移x即 可．
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第一章 机械振动 机械波
(2)特殊点法：在波形上找特殊点，如过 平衡位置的点、与它相邻的波峰和波谷， 判断出这些点经过 Δt 后的位置，画出相 应的正弦曲线或余弦曲线即可，这种方 法只适用 Δt＝kT4的情况．
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第一章 机械振动 机械波
2．质点振动方向与波传播方向的互判
图象
方法
振动图象
波动图象
图象信息
(1)周期、振 (1)波长、振幅
幅
(2)任意一质点
(2)各时刻质 该时刻的位移
点的位移 (3)任意一质点
(3)速度、加 在该时刻加速
速度的方向 度的方向
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第一章 机械振动 机械波
两种图象 比较内容
图象变化
振动图象
随时间推移 图象延续， 但已有形状
不变
波动图象
随时间推移， 图象沿传播方
图1－2－2
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第一章 机械振动 机械波
P为介质中的一个质点，从该时刻开始 的一段极短时间内，P的速度v和加速 度a的大小变化情况是( ) A．v变小，a变大 B．v变小，a变小 C．v变大，a变大 D．v变大，a变小
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第一章 机械振动 机械波
解析：选D.由题图知波传播方向沿x轴 正方向，根据质点振动方向与波的传 播方向的关系可知质点P的速度方向在 该时刻开始的一段极短时间内沿y轴正 方向，即向该质点的平衡位置运动， 因此P质点速度v增大，位移减小，回 复力减小，因此加速度a减小，故只有 选项D正确．