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.