《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章 振動(dòng)與波 光學(xué) 相對(duì)論 第2講 機(jī)械波課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十三章 振動(dòng)與波 光學(xué) 相對(duì)論 第2講 機(jī)械波課件（38頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、課標(biāo)版課標(biāo)版 物理物理第2講機(jī)械波一、機(jī)械波的形成和傳播特點(diǎn)一、機(jī)械波的形成和傳播特點(diǎn)1.機(jī)械波的產(chǎn)生條件: 、 。2.機(jī)械波的分類(1)橫波:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向 。(2)縱波:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上。3.機(jī)械波的傳播(1)在同一種均勻介質(zhì)中機(jī)械波的傳播是勻速的。波速、波長(zhǎng)和頻率(周期)之間滿足公式:v=f=。(2)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是在各自的平衡位置附近振動(dòng),是變加速運(yùn)動(dòng),介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)并不隨波 。(3)機(jī)械波傳播的是 、能量和信息。(4)機(jī)械波的頻率由 決定,而傳播速度由 決定。T教材研讀教材研讀振源振源介質(zhì)介質(zhì)垂直垂直遷移遷移振動(dòng)形式振動(dòng)形式波源波源 介質(zhì)介質(zhì)自測(cè)自測(cè)1 (

2、多選)關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是 ( )A.振動(dòng)是波的成因,波是振動(dòng)的傳播B.振動(dòng)是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,波是許多質(zhì)點(diǎn)聯(lián)合起來(lái)呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象C.波的傳播速度就是質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度D.波源停止振動(dòng)時(shí),波立即停止傳播答案 AB波的傳播速度是波形由波源向外伸展的速度,在均勻介質(zhì)中其速度大小不變,而質(zhì)點(diǎn)只在其平衡位置附近振動(dòng),其速度隨時(shí)間周期性地發(fā)生變化,C錯(cuò)誤;波源一旦將振動(dòng)形式傳給了介質(zhì),振動(dòng)形式就會(huì)在介質(zhì)中向遠(yuǎn)處傳播,當(dāng)波源停止振動(dòng)時(shí),介質(zhì)仍然繼續(xù)傳播波源振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)形式,不會(huì)隨波源停止振動(dòng)而停止傳播,D錯(cuò)誤。二、橫波的圖像二、橫波的圖像1.坐標(biāo)軸:橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的 ,縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)

3、點(diǎn)的 。2.意義:表示在波的傳播方向上,某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)離開(kāi) 的位移。平衡位置平衡位置位移位移平衡位置平衡位置三、波長(zhǎng)、波速、頻率及其關(guān)系三、波長(zhǎng)、波速、頻率及其關(guān)系1.波長(zhǎng):在波動(dòng)中,振動(dòng)相位總是 的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。2.波速v:波在介質(zhì)中的傳播速度,由 本身的性質(zhì)決定。3.頻率f:由波源決定,等于波源的 。4.波長(zhǎng)、波速和頻率的關(guān)系:a.v= ;b.v=。自測(cè)自測(cè)2如圖所示是一列簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)刻的波形圖,介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=10 sin 5t(cm)。關(guān)于這列簡(jiǎn)諧波,下列說(shuō)法中正確的是( )T相同相同介質(zhì)介質(zhì)振動(dòng)頻率振動(dòng)頻率f A.這列簡(jiǎn)諧波的振幅為20 cm

4、B.這列簡(jiǎn)諧波的周期為5.0 sC.這列簡(jiǎn)諧波在該介質(zhì)中的傳播速度為25 cm/sD.這列簡(jiǎn)諧波沿x軸正向傳播答案 D由題圖可知,質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的最大距離即振幅為10 cm,A錯(cuò)誤;由質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知其運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)= s=0.4 s,B錯(cuò)誤;由題圖知波長(zhǎng)為=4 m,波速v= m/s=10 m/s,C錯(cuò)誤;由質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知,t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正在向上運(yùn)動(dòng),由此可判斷波沿x軸正向傳播,D正確。225T40.4四、波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應(yīng)四、波的干涉和衍射現(xiàn)象多普勒效應(yīng)1.波的干涉和衍射 波的干涉波的衍射條件兩列波的頻率必須 明顯條件:障礙物或孔的 比波長(zhǎng)小或相差不多現(xiàn)

5、象形成加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)相互隔開(kāi)的穩(wěn)定的 波能夠 或孔繼續(xù)向前傳播相同相同尺寸尺寸干涉圖樣干涉圖樣繞過(guò)障礙物繞過(guò)障礙物2.多普勒效應(yīng)(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(shí)質(zhì):聲源頻率 ,觀察者接收到的頻率 。自測(cè)自測(cè)3 (辨析題)(1)兩列波在介質(zhì)中疊加,一定產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。( )(2)一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象。( )(3)多普勒效應(yīng)說(shuō)明波源的頻率發(fā)生變化。( )答案 (1) (2) (3)相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)頻率頻率不變不變變化變化考點(diǎn)一波的形成與傳播考點(diǎn)一波的形成與傳播1.在波動(dòng)中,振動(dòng)相位總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng)。2.波傳到任意一點(diǎn),該點(diǎn)的起振方向都

6、和波源的起振方向相同。3.介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)做的都是受迫振動(dòng),所以任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率和周期都和波源相同。因此可以斷定:波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì),由于介質(zhì)的情況不同,它的波長(zhǎng)和波速可能改變,但頻率和周期都不會(huì)改變。4.振源經(jīng)過(guò)一個(gè)周期T完成一次全振動(dòng),波恰好向前傳播一個(gè)波長(zhǎng)的距離,所以有v=f。5.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)nT(波傳播n)(n=1,2,3,)時(shí),波形不變。6.相隔波長(zhǎng)整數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn),振動(dòng)狀態(tài)總相同,相隔半波長(zhǎng)奇數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn),振動(dòng)狀態(tài)總相反。T考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破典例典例1 2015課標(biāo),34(2)平衡位置位于原點(diǎn)O的波源發(fā)出的簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播,P、Q為x軸上的兩個(gè)點(diǎn)(均位于x軸正向)

7、,P與O的距離為35 cm,此距離介于一倍波長(zhǎng)與二倍波長(zhǎng)之間。已知波源自t=0時(shí)由平衡位置開(kāi)始向上振動(dòng),周期T=1 s,振幅A=5 cm。當(dāng)波傳到P點(diǎn)時(shí),波源恰好處于波峰位置;此后再經(jīng)過(guò)5 s,平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置。求:()P、Q間的距離;()從t=0開(kāi)始到平衡位置在Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí),波源在振動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的路程。答案 ()133 cm ()125 cm解析 ()由題意,O、P兩點(diǎn)間的距離與波長(zhǎng)之間滿足OP=波速v與波長(zhǎng)的關(guān)系為v=在5 s的時(shí)間內(nèi),波傳播的路程為vt。由題意有vt=PQ+式中,PQ為P、Q間的距離。由式和題給數(shù)據(jù),得54T4PQ=133 cm()

8、Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí),波源振動(dòng)的時(shí)間為t1=t+T波源從平衡位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng),每經(jīng)過(guò),波源運(yùn)動(dòng)的路程為A。由題給條件得t1=25故t1時(shí)間內(nèi),波源運(yùn)動(dòng)的路程為s=25A=125 cm544T4T1-1 (2015四川理綜,2,6分)平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌?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(yùn)動(dòng),測(cè)得兩小木塊每分鐘都上下30次,甲在波谷時(shí),乙在波峰,且兩木塊之間有一個(gè)波峰。這列水面波( )A.頻率是30 HzB.波長(zhǎng)是3 mC.波速是1 m/sD.周期是0.1 s答案 C波的周期T= s=2 s,f=0.5 Hz,1.5=3 m,=2 m,則波速v= m/s=1

9、 m/s,A、B、D錯(cuò)誤,C正確。60301TT221-2 (2014天津理綜,5,6分)平衡位置處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S在y軸上振動(dòng),產(chǎn)生頻率為50 Hz的簡(jiǎn)諧橫波向x軸正、負(fù)兩個(gè)方向傳播,波速均為100 m/s。平衡位置在x軸上的P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨波源振動(dòng)著,P、Q的x軸坐標(biāo)分別為xP=3.5 m、 xQ=-3 m。當(dāng)S位移為負(fù)且向-y方向運(yùn)動(dòng)時(shí),P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的( )A.位移方向相同、速度方向相反B.位移方向相同、速度方向相同C.位移方向相反、速度方向相反D.位移方向相反、速度方向相同答案 D該波的波長(zhǎng)= m=2 m,SP=3.5 m=+,SQ=3 m=+,此時(shí)P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移方向相反,但振動(dòng)

10、方向相同,選項(xiàng)D正確。vf100503412考點(diǎn)二波動(dòng)圖像的理解和應(yīng)用考點(diǎn)二波動(dòng)圖像的理解和應(yīng)用1.通過(guò)圖像能直接得到的信息(1)直接讀取振幅A和波長(zhǎng),以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移;(2)確定該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向,并能比較其大小。2.波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判方法 內(nèi)容圖像“上下坡”法沿波的傳播方向,“上坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng),“下坡”時(shí)質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)“同側(cè)”法波形圖上某點(diǎn)表示傳播方向和振動(dòng)方向的箭頭在圖線同側(cè)“微平移”法將波形沿傳播方向進(jìn)行微小的平移,再由對(duì)應(yīng)同一x坐標(biāo)的兩波形曲線上的點(diǎn)來(lái)判斷振動(dòng)方向典例典例2如圖為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形圖,當(dāng)Q點(diǎn)在t=0時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)傳

11、到P點(diǎn)時(shí),則( )A.1 cmx3 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)正在向y軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng)B.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的加速度沿y軸的正方向C.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)正在波峰位置D.Q處的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)運(yùn)動(dòng)到P處答案 B畫(huà)出將Q點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)傳到P點(diǎn),即t=T時(shí)的波形圖(如圖),由波的傳播方向知,1 cmx2 cm范圍內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;此時(shí)Q處的質(zhì)點(diǎn)在波谷,具有沿y軸正方向的加速度,所以B正確,C、D錯(cuò)誤。342-1 (2015北京理綜,15,6分)周期為2.0 s的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,該波在某時(shí)刻的圖像如圖所示,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。則該波( )A.沿x軸正方向傳播,波速v=20 m/sB.沿x軸正方向傳播,波

12、速v=10 m/sC.沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=20 m/sD.沿x軸負(fù)方向傳播,波速v=10 m/s答案 B由質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),可知波沿x軸正方向傳播,波速v=10 m/s,B項(xiàng)正確。T20m2.0s考點(diǎn)三振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像的綜合應(yīng)用考點(diǎn)三振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像的綜合應(yīng)用 振動(dòng)圖像波動(dòng)圖像研究對(duì)象一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn)研究?jī)?nèi)容質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律圖像物理意義表示同一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移圖像信息(1)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期(2)質(zhì)點(diǎn)振幅(3)某一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移(4)各時(shí)刻速度、加速度的方向(1)波長(zhǎng)、振幅(2)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的位

13、移(3)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻加速度的方向(4)傳播方向、振動(dòng)方向的互判圖像變化隨時(shí)間推移,圖像延續(xù),但已有形狀不變隨時(shí)間推移,圖像沿傳播方向平移一個(gè)完整曲線占橫坐標(biāo)的距離表示一個(gè)周期表示一個(gè)波長(zhǎng)典例典例3 2014課標(biāo),34(1),6分(多選)圖(a)為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=2 s時(shí)的波形圖,圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在x=1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像,P是平衡位置為x=2 m的質(zhì)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是 。A.波速為0.5 m/sB.波的傳播方向向右C.02 s時(shí)間內(nèi),P運(yùn)動(dòng)的路程為8 cmD.02 s時(shí)間內(nèi),P向y軸正方向運(yùn)動(dòng)E.當(dāng)t=7 s時(shí),P恰好回到平衡位置答案 ACE由圖(a)可知,波長(zhǎng)=2

14、m,由圖(b)可知周期T=4 s,則波速v=0.5 m/s,A正確。t=2 s時(shí),x=1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下,則波向左傳播,B錯(cuò)。02 s時(shí)間內(nèi),P質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程xP=4A=8 cm,C項(xiàng)正確。02 s時(shí)間內(nèi),P質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)。t=0時(shí)P質(zhì)點(diǎn)位于正向最大位移處,故P質(zhì)點(diǎn)到達(dá)平衡位置的時(shí)刻為t=(2n+1),當(dāng)n=3時(shí),t=7 s,P恰好回到平衡位置,E項(xiàng)正確。TtT4T“一分、一看、二找”巧解波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像綜合類問(wèn)題(1)分清振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像。只要看清橫坐標(biāo)即可,橫坐標(biāo)為x則為波動(dòng)圖像,橫坐標(biāo)為t則為振動(dòng)圖像。(2)看清橫、縱坐標(biāo)的單位,注意單位前的數(shù)量級(jí)。(3)找

15、準(zhǔn)波動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。(4)找準(zhǔn)振動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)的質(zhì)點(diǎn)。3-1 (2015天津理綜,3,6分)圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為xa=2 m和xb=6 m,圖乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是( )A.該波沿+x方向傳播,波速為1 m/sB.質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)4 s振動(dòng)的路程為4 mC.此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿+y方向D.質(zhì)點(diǎn)a在t=2 s時(shí)速度為零答案 D t=0時(shí),b質(zhì)點(diǎn)向+y方向運(yùn)動(dòng),根據(jù)“下坡上”可判定波沿-x方向傳播,A錯(cuò)誤;a總是與b的振動(dòng)方向相反,t=0時(shí),a向-y方向運(yùn)動(dòng),C錯(cuò)誤;經(jīng)過(guò)4 s,a回到平衡位置,路程為1 m,B錯(cuò)誤;t=2 s時(shí),a

16、處于波谷,速度為零,D正確?？键c(diǎn)四波的多解問(wèn)題考點(diǎn)四波的多解問(wèn)題1.造成波動(dòng)問(wèn)題多解的主要因素(1)周期性:時(shí)間周期性:時(shí)間間隔t與周期T的關(guān)系不明確?？臻g周期性:波傳播距離x與波長(zhǎng)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(dòng)方向雙向性:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定。(3)波形的隱含性形成多解:在波動(dòng)問(wèn)題中,往往只給出完整波形的一部分,或給出幾個(gè)特殊點(diǎn),而其余信息均處于隱含狀態(tài)。這樣,波形就有多種情況,形成波動(dòng)問(wèn)題的多解性。2.解決波的多解問(wèn)題的一般思路一般采用從特殊到一般的思維方法,即找出一個(gè)周期內(nèi)滿足條件的關(guān)系t或x,若此關(guān)系為時(shí)間,則t=nT+t(n=0,1,2,);若此關(guān)

17、系為距離,則x=n+x(n=0,1,2,)。典例典例4 2015課標(biāo),34(2),10分甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負(fù)向傳播,波速均為v=25 cm/s。兩列波在t=0時(shí)的波形曲線如圖所示。求()t=0時(shí),介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo);()從t=0開(kāi)始,介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為-16 cm的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間。答案 ()(50+300n)cm,n=0,1,2, ()0.1 s解析 ()t=0時(shí),在x=50 cm處兩列波的波峰相遇,該處質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為16 cm。兩列波的波峰相遇處的質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移均為16 cm。從圖線可以看出,甲、乙兩列

18、波的波長(zhǎng)分別為1=50 cm,2=60 cm甲、乙兩列波波峰的x坐標(biāo)分別為x1=50+k11,k1=0,1,2,x2=50+k22,k2=0,1,2,由式得,介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16 cm的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)為x=(50+300n)cm,n=0,1,2,()只有兩列波的波谷相遇處的質(zhì)點(diǎn)的位移為-16 cm。t=0時(shí),兩波波谷間的x坐標(biāo)之差為x=50+(2m2+1)-50+(2m1+1)式中,m1和m2均為整數(shù)。將式代入式得x=10(6m2-5m1)+5由于m1、m2均為整數(shù),相向傳播的波谷間的距離最小為x0=5 cm從t=0開(kāi)始,介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為-16 cm的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間為22

19、12t=代入數(shù)據(jù)得t=0.1 s02xv求解波的多解問(wèn)題的一般解題步驟(1)根據(jù)初末兩時(shí)刻的波形圖確定傳播距離與波長(zhǎng)的關(guān)系通式。(2)根據(jù)題設(shè)條件判斷是唯一解還是多解。(3)根據(jù)波速公式v=或v=f求波速。xtT4-1 (2015吉林長(zhǎng)春三模)(多選)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,t時(shí)刻波形如圖中的實(shí)線所示,此時(shí)波剛好傳到P點(diǎn),t+0.6 s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示,a、b、c、P、Q是介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是 ( )A.這列波的波速可能為50 m/sB.質(zhì)點(diǎn)a在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程一定小于30 cmC.質(zhì)點(diǎn)c在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程可能為60 cmD.若周期T=0.8 s,則在t+0

20、.5 s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)b、P的位移相同E.若周期T=0.8 s,從t+0.4 s時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),則質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)方程為x=0.1 sin (t)m答案 ACD由波形圖可知波長(zhǎng)=40 m,且0.6 s=nT+T(n=0,1,2,),解得周期T= s(n=0,1,2,)。當(dāng)n=0時(shí),T=0.8 s,波速v=50 m/s,選項(xiàng)A正確;由波的傳播方向沿x軸正方向可知質(zhì)點(diǎn)a在t時(shí)刻向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)n=0時(shí),T=0.8 s,則質(zhì)點(diǎn)a在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程小于30 cm,當(dāng)n=1時(shí),T= s,質(zhì)點(diǎn)a在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程大于30 cm,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若n=1,則T= s,波傳播到c點(diǎn)所用時(shí)間為T(mén),0.6 s=,質(zhì)點(diǎn)c振動(dòng)

21、的時(shí)間為T(mén)-T=T,故在這段時(shí)間342.443nT123512351474T741464內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c通過(guò)的路程則為6A=60 cm,選項(xiàng)C正確;若T=0.8 s,t+0.5 s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)b、P的位移均為負(fù)值,大小相等,選項(xiàng)D正確;若T=0.8 s,從t+0.4 s時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),則質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)方程為y=0.1 cos (t) m,選項(xiàng)E錯(cuò)誤。52考點(diǎn)五波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)考點(diǎn)五波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)1.波的干涉中振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)和減弱點(diǎn)的判斷某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是加強(qiáng)還是減弱,取決于該點(diǎn)到兩相干波源的距離之差r。(1)當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)一致時(shí)若r=n(n=0,1,2,),則振動(dòng)加強(qiáng);若r=(2n+1)(n

22、=0,1,2,),則振動(dòng)減弱。2(2)當(dāng)兩波源振動(dòng)步調(diào)相反時(shí)若r=(2n+1)(n=0,1,2,),則振動(dòng)加強(qiáng);若r=n(n=0,1,2,),則振動(dòng)減弱。2.波的衍射現(xiàn)象是指波能繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象,產(chǎn)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(zhǎng)相差不大或者小于波長(zhǎng)。3.多普勒效應(yīng)的成因分析(1)接收頻率:觀察者接收到的頻率等于觀察者在單位時(shí)間內(nèi)接收到的完全波的個(gè)數(shù)。當(dāng)波以速度v通過(guò)觀察者時(shí),時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的完全波的個(gè)數(shù)為N=,因而單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)觀察者的完全波的個(gè)數(shù),即接收頻率。(2)當(dāng)波源與觀察者相互靠近時(shí),觀察者接收到的頻率變大,當(dāng)波源與觀察者相互遠(yuǎn)離時(shí),觀察者接收到的頻率變小

23、。2vt典例典例5 (多選)如圖所示表示兩列相干水波的疊加情況,圖中的實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷。設(shè)兩列波的振幅均為5 cm,且在圖示的范圍內(nèi)振幅不變,波速為1 m/s,波長(zhǎng)為0.5 m。C點(diǎn)是BE連線的中點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是( )A.A、E兩點(diǎn)始終位于波峰位置B.圖示時(shí)刻A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為20 cmC.圖示時(shí)刻C點(diǎn)正處于平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)D.從圖示時(shí)刻起經(jīng)1 s,B點(diǎn)通過(guò)的路程為80 cmE.D點(diǎn)振動(dòng)頻率為2 Hz答案 BDE從題圖可看出,A、E兩點(diǎn)是波峰與波峰的交點(diǎn),為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),則A、E兩點(diǎn)以10 cm為振幅做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),A錯(cuò);圖示時(shí)刻,A在波峰處,位移為10 cm,B在波谷處,位

24、移為-10 cm,兩點(diǎn)豎直高度差為20 cm,B對(duì);A、B、C、E均在振動(dòng)加強(qiáng)區(qū),且在同一條直線上,由題圖可知波是由E處向A處傳播,在圖示時(shí)刻這些質(zhì)點(diǎn)的位置如圖所示。由圖知C點(diǎn)正處于平衡位置且向上運(yùn)動(dòng),C錯(cuò);由波速及波長(zhǎng)可計(jì)算出周期為0.5 s,B點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),從圖示時(shí)刻起經(jīng)1 s,B點(diǎn)通過(guò)的路程為8倍振幅,即80 cm,D對(duì);由周期知D點(diǎn)振動(dòng)的頻率為2 Hz,E對(duì)。5-1如圖所示,當(dāng)波源和障礙物都靜止不動(dòng)時(shí),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(dòng)頻率B.減小波源的振動(dòng)頻率C.波源靠近障礙物運(yùn)動(dòng)D.以上說(shuō)法均不可行答案 B由圖可知不能發(fā)生明顯衍射的原因是障礙物的長(zhǎng)度大于波長(zhǎng),只要增大波長(zhǎng)可滿足題目要求。由=知,v不變,減小f,增大,故A錯(cuò)B對(duì);波源靠近障礙物將產(chǎn)生多普勒效應(yīng),等效于減小波長(zhǎng),故C、D錯(cuò)。vf