【優(yōu)化方案】2016屆高三物理大一輪復習精講課件第十二章機械振動與機械波光電磁波與相對論第二節(jié)

1、第二節(jié)　機械波,第十二章　機械振動與機械波　光　電磁波與相對論,一、機械波1．形成條件(1)有發(fā)生機械振動的___________．(2)有傳播_______________，如空氣、水等．2．傳播特點(1)傳播振動形式、傳遞__________、傳遞信息．(2)質點不隨波遷移．,波源,介質,能量,垂直,1.關于振動和波的關系，下列說法中正確的是(　　)A．振動是波的成因，波是振動的傳播B．振動是單個質點呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象

2、，波是許多質點聯(lián)合起來呈現(xiàn)的運動現(xiàn)象C．波在傳播過程中，介質中的質點隨波一起遷移D．波源停止振動時，波立即停止傳播,AB,二、描述機械波的物理量1．波長λ：在波動中振動相位總是__________的兩個相鄰質點間的距離．用“λ”表示．2．頻率f：在波動中，介質中各質點的振動頻率都是相同的，都等于_______________的振動頻率．,介質,相同,波源,2.介質中有一列簡諧機械波傳播，對于其中某個振動質點(　　)A．它的振動

3、速度等于波的傳播速度B．它的振動方向一定垂直于波的傳播方向C．它在一個周期內走過的路程等于一個波長D．它的振動頻率等于波源的振動頻率,D,三、機械波的圖象1．圖象：在平面直角坐標系中，用橫坐標表示介質中各質點的_______________，用縱坐標表示某一時刻各質點偏離平衡位置的_______________，連接各位移矢量的末端，得出的曲線即為波的圖象，簡諧波的圖象是正弦(或余弦)曲線．2．物理意義：某一時刻介質中各質點相

4、對_______________的位移．,平衡位置,位移,平衡位置,3.如圖所示是一列簡諧波在t＝0時刻的波形圖，介質中的質點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為y＝10sin 5πt cm.關于這列簡諧波，下列說法中正確的是(　　)A．這列簡諧波的振幅為20 cmB．這列簡諧波的周期為5.0 sC．這列簡諧波在該介質中的傳播速度為25 cm/sD．這列簡諧波沿x軸正向傳播,D,四、波的衍射和干涉1．波的衍射定義：波可以繞過

5、障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．2．發(fā)生明顯衍射的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長_______________，或者_______________時，才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．3．波的疊加原理：幾列波相遇時能保持各自的運動狀態(tài)，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質的質點同時 參與這幾列波引起的振動，質點的位移等于這幾列波單獨傳 播時引起的位移的矢量和．,相差不多,小于波長,4．波的干涉(1)定義：頻率相同的兩列波疊加時，某些區(qū)域的振

6、動____________、某些區(qū)域的振動___________，這種現(xiàn)象叫波的干涉．(2)條件：兩列波的頻率相同．5．干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，波 同 時還可以發(fā)生反射、折射．,加強,減弱,4.(2015·湖北黃岡聯(lián)考)關于波的干涉、衍射等現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　)A．有的波只能發(fā)生干涉現(xiàn)象，有的波只能發(fā)生衍射現(xiàn)象B．產生干涉現(xiàn)象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等C．能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象的條件是障礙物的尺寸

7、與波長比較相差不多或比波長更小D．在干涉圖樣中，振動加強區(qū)域的質點，其位移始終保持最大；振動減弱區(qū)域的質點，其位移始終保持最小,BC,五、多普勒效應由于波源與觀察者互相_________或者互相____________時，接收到的波的___________與波源頻率不相等的現(xiàn)象．,靠近,遠離,頻率,5.(2015·江西盟校聯(lián)考)下列關于多普勒效應的說法中，正確的是(　　)A．觀察者遠離波源運動時，接收到的頻率增大B．觀

8、察者靠近波源運動時，接收到的頻率增大C．觀察者減速遠離波源時，接收到的頻率越來越小D．多普勒效應是機械波所特有的現(xiàn)象,B,考點一 波動圖象與波速公式的應用,考點二　 振動圖象與波動圖象的綜合應用,考點三 波的干涉、衍射、多普勒效應,考點一　波動圖象與波速公式的應用1．波的圖象反映了在某時刻介質中的質點離開平衡位置的位移情況，圖象的橫軸表示各質點的平衡位置，縱軸表示該時刻各質點的位移，如圖

9、．圖象的應用：(1)直接讀取振幅A和波長λ，以及該時刻各質點的位移．,(2)確定某時刻各質點加速度的方向，并能比較其大?。?3)結合波的傳播方向可確定各質點的振動方向或由各質點的振動方向確定波的傳播方向．,(2014·高考山東卷)一列簡諧橫波沿直線傳播，以波源O由平衡位置開始振動為計時零點，質點A的振動圖象如圖所示．已知O、A的平衡位置相距0.9 m．以下判斷正確的是(　　)A．波長為1.2 mB．波

10、源起振方向沿y軸正方向C．波速大小為0.4 m/sD．質點A的動能在t＝4 s時最大,AB,[方法總結]　波的傳播方向與質點的振動方向的互判方法,沿波的傳播方向，上坡時質點向下振動，下坡時質點向上振動,波形圖上某點表示傳播方向和振動方向的箭頭在圖線同側,將波形圖沿傳播方向進行微小平移，再由x軸上某一位置的兩波形曲線上的點來判定,1.(2013·高考北京卷)一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波，波速為4 m/s.某時刻波形如圖

11、所示，下列說法正確的是(　　)A．這列波的振幅為4 cmB．這列波的周期為1 sC．此時x＝4 m處質點沿y軸負方向運動D．此時x＝4 m處質點的加速度為0,D,考點二　振動圖象與波動圖象的綜合應用,一振動質點,沿波傳播方向的所有質點,一質點的位移隨時間的變化規(guī)律,某時刻所有質點的空間分布規(guī)律,表示同一質點在各時刻的位移,表示某時刻各質點的位移,隨時間推移，圖象延續(xù)，但已有形狀不變,隨時間推移，波形沿傳播方向平移,表示一個

12、周期,表示一個波長,(1)質點振動周期(2)質點振幅(3)某一質點在各時刻的位移(4)各時刻速度、加速度的方向,(1)波長、振幅(2)任意一質點在該時刻的位移(3)任意一質點在該時刻的加速度方向(4)傳播方向、振動方向的互判,(2014·高考新課標全國卷Ⅰ)圖甲為一列簡諧橫波在t＝2 s時的波形圖，圖乙為媒質中平衡位置在x＝1.5 m處的質點的振動圖象，P是平衡位置為x＝2 m的質點．下列說法正確的是(　 　

13、)A．波速為0.5 m/sB．波的傳播方向向右C．0～2 s時間內，P運動的路程為8 cmD．0～2 s時間內，P向y軸正方向運動E．當t＝7 s時，P恰好回到平衡位置,ACE,[方法總結]　解決振動圖象與波動圖象的綜合問題的注意點(1)分清振動圖象與波動圖象．(2)找準波動圖象對應的時刻．(3)找準振動圖象描述的質點．,2.(2014·高考四川卷)如圖所示，甲為t＝1 s時某橫波的波形圖象，乙為該波傳播

14、 方向上某一質點的振動圖象，距該質點Δx ＝ 0.5 m處質點的振動圖象可能是(　　),A,考點三　波的干涉、衍射、多普勒效應,2．波的衍射現(xiàn)象是指波能繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，產生明顯衍射現(xiàn)象的條件是縫、孔的寬度或障礙物的尺寸 跟波長相差不大或者小于波長．,(2014·高考大綱全國卷)兩列振動方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡諧橫波相遇．下列說法正確的是(　　)A．波峰與波谷相遇處質點的振幅為|A1－A2|B．波峰與

15、波峰相遇處質點離開平衡位置的位移始終為A1＋A2 C．波峰與波谷相遇處質點的位移總是小于波峰與波峰相遇處質點的位移D．波峰與波峰相遇處質點的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質點的振幅,AD,[解析]　波峰與波谷相遇時，振幅相消，故實際振幅為|A1－A2|，故選項A正確；波峰與波峰相遇處，質點 的振 幅最大，合振幅為A1＋A2，但此處質點仍處于振 動狀 態(tài)中，其位移隨時間按正弦規(guī)律變化，故選項B錯誤；振動減弱點和加強點的位移都隨時間按

16、正弦規(guī)律變化，選項C錯誤；波峰與波峰相遇時 振動加強，波峰與波 谷相遇時振動減弱，加強點的振幅大于減弱點的振幅，故選項D正確．,3. (原創(chuàng)題)如圖所示，當波源和障礙物都靜止不動時，波源發(fā)出的波在障礙物處不能發(fā)生明顯衍射．下列措施可能使波發(fā)生較為明顯衍射的是(　　)A．增大波源的振動頻率B．減小波源的振動頻率C．波源靠近障礙物運動D．以上說法均不可行,B,方法技巧——波的多解問題的處理方法1．造成波動問題多解的主要因素有

17、(1)周期性①時間周期性：時間間隔Δt與周期T的關系不明確；②空間周期性：波傳播距離Δx與波長λ的關系不明確．(2)雙向性①傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定；②振動方向雙向性：質點振動方向不確定．,(10分)(2015·長安一中質檢)實線和虛線分別是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t1＝0和t2＝0.06 s時刻的波形圖．已知在t＝0時刻，x＝1.5 m處的質點向y軸正方向運動．(1)判斷該波的傳播方向；(

18、2)求該波的最小頻率；(3)若3T<0.06 s<4T，求該波的波速大小．,[答案]　(1)向右傳播　(2)12.5 Hz　(3)75 m/s,4.如圖，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為2 cm，波速為2 m/s，在波的傳播方向上兩質點a、b的平衡位置相距0.4 m(小于一個波長)，當質點a在波峰位置時，質點b在x軸下方與x軸相距1 cm的位置，則(　 　)A．此波的周期可能為0.6 sB．此波的周期