2022届高考物理一轮复习选修3_4第一章第2讲机械波课件新人教版

精选ppt
2
(4)一个周期内,质点完成一次全振动,通过的路程为⑧ 4A ,位移为⑨ 零。
3.波长、波速、频率及其关系 (1)波长 在波动中,振动相位总是⑩ 相同 的两个相邻质点间的距离,用λ表示。
(2)波速 波在介质中的传播速度,由 介质 本身的性质决定。 (3)频率 由 波源 决定,等于 波源 的振动频率。 (4)波长、波速和频率的关系: v=fλ 。
A.这列简谐波的振幅为20 cm B.这列简谐波的周期为5.0 s C.这列简谐波在该介质中的传播速度为25 cm/s
D.这列简谐波沿x轴正向传播
精选ppt
12
答案 D 由题图可知,质点偏离平衡位置的最大距离即振幅为10 cm,A
错;由该质点P振动的表达式可知这列简谐横波的周期为T= 2 = 2 s=0.4 s,
(或余弦)曲线。 (2)物理意义:某一时刻介质中 各质点 相对平衡位置的位移。 (3)从图像可获取的信息有: a.该时刻各质点的振动 位移 ; b.振幅A和 波长λ ;
精选ppt
5
c.若已知波的传播方向,由图像可知各质点的振动方向;若已知某质点该
时刻的振动方向,由图像可知波的传播方向。
6.辨析
(1)根据公式v=λf可知波速与频率成正比 (✕)
(2)波可以传递振动形式和能量 (√)
(3)在机械波传播过程中,质点会随波迁移 (✕)
二、波特有的现象
1.波的叠加:几列波相遇时,每列波都能够保持各自的状态继续传播而不
互相① 干扰 ,只是在重叠的区域里,任一质点的总位移等于各列波分
别引起的位移的② 矢量和 。
精选ppt
6
2.波的干涉 (1)两列波产生干涉的条件:频率相同、相位差恒定。 (2)现象:两列波相遇时,某些区域振动总是③ 加强 ,某些区域振动总 是④ 减弱 ,且加强区和减弱区互相间隔。 (3)对两个完全相同的波源产生的干涉来说,凡到两波源的路程差为一个 波长的⑤ 整数倍 时,振动加强;凡到两波源的路程差为半个波长的⑥

误；根据简谐横波传播过程中，振动在一个周期内传播一个 波长的距离，可知a、b两点振成全振动次数比a点少一
次，故C项错误，D项正确． 【答案】 D
(2)波速v： 波速由介质决定，介质不变，波速不变，介质变化，波 速变化，一般规律是v固＞v液＞v气．简谐波的波速是波整体波 形的传播速度，不是介质中振动质点的简谐振动速度．波在 同一种均匀介质中传播是匀速的，而质点做变速运动．
察到衍射现象
【解析】 本题重点考查了机械波产生明显衍射现象的 条件，即小孔或障碍物的尺寸同波长差不多相等或小于波长 时，才能产生明显的衍射现象．由图可见两波纹间距 λ 与 AB 孔的大小接近，所以水波通过AB孔会发生明显的衍射．
由于衍射后水波的频率不变，波速不变，因此水波的波
长也不变， A 、 B 选项正确． AB 孔扩大后若破坏了明显衍射 的条件时就不会看到明显的衍射现象，故C选项正确，D选项
用．因为仪器本身与震源和地震仪距离相比较，可以看做
6．描述波动的几个物理量 (1)波长λ：
定义1：两个相邻的在振动过程中对平衡位置的位移总是
相等的质点间的距离叫波长． 定义2：振动在一个周期内所传播的距离叫一个波长． 定义3：两个相邻的同相质点间的距离．
【例 3】
(2012· 浙江 ) 用手握住较长软绳的一端连续上 )
下抖动，形成一列简谐横波，某一时刻的波形如图所示，绳
上a、b两质点均处于波峰位置．下列说法正确的是(
A．a、b两点之间的距离为半个波长 B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期 C．b点完成全振动次数比a点多一次
D．b点完成全振动次数比a点少一次
【解析】
a 、 b 两点之间的距离为一个波长，故 A 项错
5．波的分类

┃题组二┃ 简谐运动的两种模型
3．如图所示，小球在光滑水平面上的B、C之间做简谐运动，
O为BC间的中点，B、C间的距离为10 ( ) cm，则下列说法正确的是
A．小球的最大位移是10 cm B．只有在B、C两点时，小球的振幅是5 cm.在O点时，小球的 振幅是0
C．无论小球在任何位置，它的振幅都是10 cm
2．(多选)一质点做简谐运动的位移x与时间的关系如图所示， 由图可知( ) A．频率是2 Hz B．振幅是5 cm C．t＝1.7 s时的加速度为正，速度为负 D．t＝0.5 s时质点所受的合外力为零 解析：由图象可知，质点振动的周期为2.0 s，经计算得频率为 0.5 Hz，振幅为5 m，所以A、B选项错误．t＝1.7 s时的位移为负， 加速度为正，速度为负，因此C选项正确．t＝0.5 s时质点在平衡位 置，所受的合外力为零，D选项正确．
D．从任意时刻起，一个周期内小球经过的路程都是20 cm
解析：由题意可知 O点是小球做简谐运动的平衡位置 ，小球的 最大位移是5 cm，故选项A错误．振幅是物体离开平衡位置的最大 距离 ， 无论小球在任何位置 ， 它的振幅都是 5 cm， 故选项 B、 C错 误．根据一次全振动的概念可知选项D正确．
(2)回复力
①大小：F＝－kx. ②方向：总是指向________． ③来源：振动物体所受沿________方向的合力． (3)速度 描述振子在振动过程中经过某一位置或在某一时刻运动的快 慢．在所建立的坐标轴上，速度的正、负号表示振子运动方向与坐 标轴的正方向相同或相反． (2)平衡位置 运动
(4)加速度 k 根据牛顿第二定律，做简谐运动的物体的加速度 a＝－mx.由此 可知，加速度的大小跟 ________大小成正比，其方向与位移方向总 是________． (5)振幅、周期(频率)、相位 ①振幅：反映振动质点____________的物理量，是标量． ②周期和频率：描述____________的物理量，其大小由振动系 统本身决定，与______________无关．也叫做固有周期和固有频率． ③相位：用来描述周期性运动在各个 ________所处的不同状态 的物理量，其单位为弧度．

(4)×。波分横波与纵波,纵波的质点振动方向与波的 传播方向在同一条直线上。 (5)√。由 可知,沿波的传播方向,振动在介质中 传播一个波长的距离。 (6)√。机械波的传播速度由介质本身决定。 (7)√。部队过桥不能齐步走而要便步走,防止策动频 率与固有频率相同,出现共振现象。
v
T
(8)×。火车鸣笛减速向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高,是声 波的多普勒效应。
受迫
波源
2.机械波的分类:
质点振动方向和 分 波的传播方向的 类 关系 横 波
垂直
形
状
举
例
_____
在同一条直线上
凹凸相间; 有波峰、波 谷
绳波等
疏密相间; 纵 弹簧波、 _______________ 有密部、疏 波 声波等 部
3.波速、波长和频率(周期)的关系: (1)波长λ:在波动中_________总是相同的两个_____ 质点间的距离。 (2)频率f:在波动中,介质中各质点的振动频率都是相 同的,都等于_______________。 振动相位
相邻
波源的振动频率
(3)波速v、波长λ和频率f、周期T的关系: 公式: ____。机械波的波速大小由___________ _____决定,与机械波的频率无关。
v T
λf
介质本身的
性质
知识点2 横波的图象 1.坐标轴:横轴表示各质点的_________,纵轴表示该时 刻各质点的位移。如图。 平衡位置
(5)在一个周期内,沿着波的传播方向,振动在介质中传播一个波长的距离。 ( (6)机械波在介质中传播的速度由介质本身决定。 ( (7)部队过桥不能齐步走而要便步走,是为了避免桥梁发生共振现象。 ( )