《高中物理 第十二章 機(jī)械波 章末總結(jié)課件 新人教版選修34》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第十二章 機(jī)械波 章末總結(jié)課件 新人教版選修34（32頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建區(qū)機(jī)械波機(jī)械波機(jī)械波機(jī)械波的的形成形成形成：機(jī)械振動(dòng)形成：機(jī)械振動(dòng)在在 中中的傳播的傳播條件：波源條件：波源(振源振源)、介質(zhì)，二者缺一不可、介質(zhì)，二者缺一不可特點(diǎn)：傳播的振動(dòng)形式、能量和信息，特點(diǎn)：傳播的振動(dòng)形式、能量和信息，質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) 隨隨波遷移波遷移波與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的關(guān)系：有波與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的關(guān)系：有機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng) 有有 機(jī)械波機(jī)械波；有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng)；有機(jī)械波必有機(jī)械振動(dòng)分類：按機(jī)械波傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的分類：按機(jī)械波傳播方向與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的關(guān)系關(guān)系分為分為 和和 描述波的描述波的物理量物理量波長波長頻率頻率f(周期周期T)波速波速v關(guān)系：關(guān)系：v 或或介質(zhì)介質(zhì)不不不一定不一定

2、橫波橫波縱波縱波f機(jī)械波機(jī)械波波波的的圖圖象象形成：前面的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)，形成：前面的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后面的質(zhì)點(diǎn)，將將 傳傳播出播出去去物理意義：橫坐標(biāo)表示波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)物理意義：橫坐標(biāo)表示波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的的 位置位置，縱坐標(biāo)表示某一時(shí)刻各，縱坐標(biāo)表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) 平平 衡衡位置的位置的位移位移振動(dòng)圖象振動(dòng)圖象與與波波的圖象的圖象相同點(diǎn)：縱坐標(biāo)表示位移相同點(diǎn)：縱坐標(biāo)表示位移不同點(diǎn)：橫坐標(biāo)表示的意義不同不同點(diǎn)：橫坐標(biāo)表示的意義不同從波的從波的圖象圖象獲得獲得的信息的信息各質(zhì)點(diǎn)的位移大小和方向各質(zhì)點(diǎn)的位移大小和方向各質(zhì)點(diǎn)的振幅各質(zhì)點(diǎn)的振幅確定波的傳播方向或各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播

3、方向或各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向振動(dòng)形式振動(dòng)形式平衡平衡偏離偏離機(jī)械波機(jī)械波波波的的一一些些現(xiàn)現(xiàn)象象衍射：波繞過障礙物的現(xiàn)象衍射：波繞過障礙物的現(xiàn)象疊加原理：幾列波相遇時(shí)保持各自的振動(dòng)狀態(tài)，疊加原理：幾列波相遇時(shí)保持各自的振動(dòng)狀態(tài)，各各 質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的的位移等于這幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移位移 的的 干涉：干涉：頻率頻率 的的兩列波疊加，使某些區(qū)域的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)振動(dòng) ，某些區(qū)域的某些區(qū)域的振動(dòng)振動(dòng) 的的現(xiàn)象現(xiàn)象多普勒效應(yīng)：是由波源與觀察多普勒效應(yīng)：是由波源與觀察者者 (距離距離變變 化化)產(chǎn)生的，一切波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的，一切波都能發(fā)生多普勒效應(yīng)反射和折

4、射反射和折射矢量和矢量和相同相同加強(qiáng)加強(qiáng)減弱減弱相對(duì)運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)專題整合區(qū)一、一、對(duì)波的圖象的理解對(duì)波的圖象的理解二、二、波的圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別和聯(lián)系波的圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別和聯(lián)系三、三、波動(dòng)問題的多解性波動(dòng)問題的多解性四四、波的干涉和衍射波的干涉和衍射一、對(duì)波的圖象的理解從波的圖象中可以看出：從波的圖象中可以看出：(1)波長波長；(2)振幅振幅A；(3)該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移情況；位移情況；(4)如果波的傳播方向已知，可判斷各質(zhì)點(diǎn)如果波的傳播方向已知，可判斷各質(zhì)點(diǎn)該時(shí)刻的振動(dòng)方向以及下一時(shí)刻的波形；該時(shí)刻的振動(dòng)方向以及下一時(shí)刻的波形；(5)如果波的如果波的

5、傳播速度大小已知，可利用圖象所得的相關(guān)信息進(jìn)一傳播速度大小已知，可利用圖象所得的相關(guān)信息進(jìn)一步求得各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期和頻率：步求得各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期和頻率：T ，f .一、對(duì)波的圖象的理解例例1某波源某波源S發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波，波源發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波，波源S的振動(dòng)圖象如的振動(dòng)圖象如圖圖1所示所示.在波的傳播方向上有在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，它們到兩點(diǎn)，它們到S的距的距離分別為離分別為45 m和和55 m.測(cè)得測(cè)得A、B兩點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間間兩點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間間隔為隔為1.0 s.由此可知：由此可知：圖圖1一、對(duì)波的圖象的理解(1)波長波長 m；(2)當(dāng)當(dāng)B點(diǎn)離開平衡位置的位移為點(diǎn)離開平衡位置的位移為

6、6 cm時(shí)，時(shí)，A點(diǎn)離開平點(diǎn)離開平衡位置的位移是衡位置的位移是 cm.解析解析(1)由題意可知波速由題意可知波速v 10 m/s，周期，周期T2.0 s，波長波長20 m，A、B相差半個(gè)波長，振動(dòng)情況完全相反，相差半個(gè)波長，振動(dòng)情況完全相反，故故B點(diǎn)位移為點(diǎn)位移為6 cm時(shí)，時(shí)，A點(diǎn)位移為點(diǎn)位移為6 cm.206二、波的圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別和聯(lián)系面對(duì)波的圖象和振動(dòng)圖象問題時(shí)可按如下步驟來分析：面對(duì)波的圖象和振動(dòng)圖象問題時(shí)可按如下步驟來分析：(1)先看兩軸：由兩軸確定圖象種類先看兩軸：由兩軸確定圖象種類.(2)讀取直接信息：從振動(dòng)圖象上可直接讀取周期和振幅；讀取直接信息：從振動(dòng)圖象上可直接讀取周

7、期和振幅；從波的圖象上可直接讀取波長和振幅從波的圖象上可直接讀取波長和振幅.(3)讀取間接信息：利用振動(dòng)圖象可確定某一質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)讀取間接信息：利用振動(dòng)圖象可確定某一質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的振動(dòng)方向；利用波的圖象可進(jìn)行波傳播方向與某一質(zhì)刻的振動(dòng)方向；利用波的圖象可進(jìn)行波傳播方向與某一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的互判點(diǎn)振動(dòng)方向的互判.(4)利用波速關(guān)系式：波長、波速、周期、頻率間一定滿足利用波速關(guān)系式：波長、波速、周期、頻率間一定滿足v/Tf.二、波的圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別和聯(lián)系例例2圖圖2甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t0.1 s時(shí)刻的波形圖，時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為是平衡位置為x1 m處的質(zhì)點(diǎn)，處的質(zhì)點(diǎn)，

8、Q是平衡位置為是平衡位置為x4 m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則的振動(dòng)圖象，則()圖圖2二、波的圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別和聯(lián)系A(chǔ).橫波的波長是橫波的波長是8 mB.橫波的頻率是橫波的頻率是0.2 HzC.質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)P隨波遷移的速度大小為隨波遷移的速度大小為40 m/sD.t0.1 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正沿正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)軸正方向運(yùn)動(dòng)解析解析由波的圖象可知，橫波的波長是由波的圖象可知，橫波的波長是8 m，選項(xiàng)，選項(xiàng)A正確；正確；由質(zhì)點(diǎn)由質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象可知，橫波的周期為的振動(dòng)圖象可知，橫波的周期為0.2 s，頻率是，頻率是5 Hz，選項(xiàng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；二、波的圖象與振動(dòng)圖象

9、的區(qū)別和聯(lián)系質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)P圍繞平衡位置振動(dòng)，不隨波遷移，選項(xiàng)圍繞平衡位置振動(dòng)，不隨波遷移，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)點(diǎn)根據(jù)質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，的振動(dòng)圖象，t0.1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q正沿正沿y軸軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，說明波沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，說明波沿x軸負(fù)方向傳播軸負(fù)方向傳播.t0.1 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)時(shí)質(zhì)點(diǎn)P正沿正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)軸正方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確正確.答案答案AD三、波動(dòng)問題的多解性波在傳播過程中，由于空間周期性、時(shí)間周期性和傳波在傳播過程中，由于空間周期性、時(shí)間周期性和傳播方向的雙向性而引起多解，解決這類問題要注意下播方向的雙向性而引起多解，解決這類問題要注意下列情況：列情況：1.波的空間周期性：在

10、波的傳播方向上，相距為波長整波的空間周期性：在波的傳播方向上，相距為波長整數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況相同數(shù)倍的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況相同.2.波的時(shí)間周期性：由波的傳播特性可知，經(jīng)過整數(shù)倍波的時(shí)間周期性：由波的傳播特性可知，經(jīng)過整數(shù)倍個(gè)周期，波的圖象相同個(gè)周期，波的圖象相同.三、波動(dòng)問題的多解性3.波的傳播方向的雙向性：若根據(jù)題中條件無法確定波波的傳播方向的雙向性：若根據(jù)題中條件無法確定波的傳播方向，在解題時(shí)要注意考慮波的傳播方向可以的傳播方向，在解題時(shí)要注意考慮波的傳播方向可以有兩個(gè)方向有兩個(gè)方向.三、波動(dòng)問題的多解性例例3一列簡(jiǎn)諧橫波一列簡(jiǎn)諧橫波t1時(shí)刻的波形如圖時(shí)刻的波形如圖3中實(shí)線所示，中實(shí)線所示，

11、t2時(shí)刻的波形如圖中虛線所示，已知時(shí)刻的波形如圖中虛線所示，已知tt2t10.5 s.問：?jiǎn)枺簣D圖3三、波動(dòng)問題的多解性(1)這列波的傳播速度是多少？這列波的傳播速度是多少？解析解析有兩組解：若波向右傳播，傳播距離有兩組解：若波向右傳播，傳播距離s(n )，又有又有v右右 m/s(16n4) m/s(n0,1,2，)；三、波動(dòng)問題的多解性若波向左傳播，傳播距離若波向左傳播，傳播距離s(n )，又有，又有v左左 m/s(16n12) m/s(n0,1,2，).答案答案若波向右傳播，若波向右傳播，v右右(16n4) m/s(n0,1,2，)；若波向左傳播，若波向左傳播，v左左(16n12) m/s

12、(n0,1,2，)三、波動(dòng)問題的多解性(2)若波向左傳播，且若波向左傳播，且3Tt4T，波速是多大？，波速是多大？解析解析因波向左傳播，且因波向左傳播，且3Tt4T，則必有，則必有3s4，故故n3，v左左(16n12) m/s60 m/s.答案答案60 m/s三、波動(dòng)問題的多解性(3)若波速等于若波速等于68 m/s，則波向哪個(gè)方向傳播？，則波向哪個(gè)方向傳播？解析解析因波速因波速v68 m/s，所以，所以svt680.5 m34 m(4 )，故波向右傳播，故波向右傳播.答案答案向右向右四、波的干涉和衍射振動(dòng)情況完全相同的兩波源產(chǎn)生的波疊加時(shí)，某點(diǎn)到振動(dòng)情況完全相同的兩波源產(chǎn)生的波疊加時(shí)，某點(diǎn)到

13、兩波源的波程差為兩波源的波程差為x，當(dāng)，當(dāng)x2k (k0,1,2，)時(shí)為時(shí)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，當(dāng)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，當(dāng)x(2k1) (k0,1,2，)時(shí)為振動(dòng)時(shí)為振動(dòng)減弱點(diǎn)減弱點(diǎn).若步調(diào)相反，則上述結(jié)論相反若步調(diào)相反，則上述結(jié)論相反.四、波的干涉和衍射例例4如圖如圖4所示為兩列相干水波的所示為兩列相干水波的疊加疊加情況情況，圖中實(shí)線表示波峰，虛線，圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波表示波谷谷，兩列波的振幅均為，兩列波的振幅均為5 cm，且圖，且圖示范示范圍圍內(nèi)振幅不變，波速和波長分別為內(nèi)振幅不變，波速和波長分別為1 m/s和和1 m，則圖示時(shí)刻，則圖示時(shí)刻C、D點(diǎn)是振動(dòng)點(diǎn)是振動(dòng) (填填“加強(qiáng)加強(qiáng)”或或“減弱減弱”

14、)點(diǎn)，點(diǎn)，A、B兩質(zhì)點(diǎn)的豎直高度差為兩質(zhì)點(diǎn)的豎直高度差為 cm.圖圖4四、波的干涉和衍射解析解析如題圖所示時(shí)刻如題圖所示時(shí)刻C、D點(diǎn)是波峰與波谷的交點(diǎn)，是點(diǎn)是波峰與波谷的交點(diǎn)，是振動(dòng)的減弱點(diǎn)；振動(dòng)的減弱點(diǎn)；A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別是波峰與波峰的交點(diǎn)和兩質(zhì)點(diǎn)分別是波峰與波峰的交點(diǎn)和波谷與波谷的交點(diǎn)，均是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，它們的振幅均是波谷與波谷的交點(diǎn)，均是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，它們的振幅均是10 cm，圖示時(shí)刻，圖示時(shí)刻A、B兩質(zhì)點(diǎn)的豎直高度差為兩質(zhì)點(diǎn)的豎直高度差為20 cm.答案答案減弱減弱20自我檢測(cè)區(qū)1231231.(波的干涉和衍射波的干涉和衍射)下列物理現(xiàn)象中：下列物理現(xiàn)象中：(1)在春天里一次閃電在春天里一次

15、閃電過后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕；過后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕；(2)“聞其聲而不見其人聞其聲而不見其人”；(3)學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音；學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音；(4)當(dāng)當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時(shí)，我們聽到汽笛聲的正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時(shí)，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高音調(diào)變高.這些物理現(xiàn)象分別屬于波的這些物理現(xiàn)象分別屬于波的()A.反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)反射、衍射、干涉、多普勒效應(yīng)B.折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉折射、衍射、多普勒效應(yīng)、干涉C.反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)反射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)D.衍射、折射、干涉、多普勒效應(yīng)衍射、折射、干

16、涉、多普勒效應(yīng)123解析解析在春天里一次閃電過后，雷聲轟鳴不絕，屬于在春天里一次閃電過后，雷聲轟鳴不絕，屬于聲波的反射；聲波的反射；“聞其聲而不見其人聞其聲而不見其人”屬于聲波的衍射；屬于聲波的衍射；學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音屬學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音屬于聲波的干涉；當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來于聲波的干涉；當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來時(shí)，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高屬于多普勒效應(yīng)時(shí)，我們聽到汽笛聲的音調(diào)變高屬于多普勒效應(yīng).答案答案A1232.(波動(dòng)問題的多解性波動(dòng)問題的多解性)一列簡(jiǎn)諧橫波一列簡(jiǎn)諧橫波沿直沿直線線由由a向向b傳播，相距傳播，相距10.

17、5 m的的a、b兩處質(zhì)兩處質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖的振動(dòng)圖象如圖5a、b所示，則所示，則()A.該波的振幅可能是該波的振幅可能是20 cmB.該波的波長可能是該波的波長可能是8.4 mC.該波的波速可能是該波的波速可能是10.5 m/sD.該波由該波由a傳播到傳播到b可能歷時(shí)可能歷時(shí)7 s圖圖5123解析解析由題圖知振幅由題圖知振幅A10 cm； 10.5 m，則不，則不論論n取任何非負(fù)整數(shù)都不可能得到取任何非負(fù)整數(shù)都不可能得到8.4 m；由題圖可以看出由題圖可以看出T4 s，v m m，顯然顯然波速不可能是波速不可能是10.5 m/s.由題圖分析由題圖分析可知可知,當(dāng)當(dāng)n1時(shí)時(shí),經(jīng)歷經(jīng)歷時(shí)間可能

18、為時(shí)間可能為t T7 s，故選，故選D.答案答案D1233.(波的圖象波的圖象)一列簡(jiǎn)諧橫波沿一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，軸正方向傳播，t0時(shí)刻時(shí)刻的波形如圖的波形如圖6所示，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)所示，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)P、Q分別位于分別位于x2 m，x4 m處處.從從t0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，當(dāng)t15 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q剛好剛好第第4次到達(dá)波峰次到達(dá)波峰.圖圖6123(1)求波速；求波速；解析解析設(shè)簡(jiǎn)諧橫波的波速為設(shè)簡(jiǎn)諧橫波的波速為v，波長為，波長為，周期為，周期為T，由，由圖象知圖象知4 m.由題意得由題意得t3T T，v ，聯(lián)立代入數(shù)，聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得據(jù)得v1 m/s.答案答案1 m/s123(2)寫出質(zhì)點(diǎn)寫出質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式(不要求推導(dǎo)過程不要求推導(dǎo)過程).解析解析質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x0.2sin(0.5t) m.答案答案x0.2sin(0.5t) m