《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(yè)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(zhǎng)波長(zhǎng)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(guò)障礙物的現(xiàn)象衍射：波繞過(guò)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(wèn)題的多解性波動(dòng)問(wèn)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(zhǎng)波長(zhǎng)；(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(kāi)始振動(dòng)的時(shí)間間兩點(diǎn)開(kāi)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(zhǎng)波長(zhǎng) m；(2)當(dāng)當(dāng)B點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移為點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移為

6、6 cm時(shí)，時(shí)，A點(diǎn)離開(kāi)平點(diǎn)離開(kāi)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(zhǎng)波長(zhǎng)20 m，A、B相差半個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)情況完全相反，相差半個(gè)波長(zhǎng)，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(wèn)題時(shí)可按如下步驟來(lái)分析：面對(duì)波的圖象和振動(dòng)圖象問(wèn)題時(shí)可按如下步驟來(lái)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(zhǎng)和振幅從波的圖象上可直接讀取波長(zhǎng)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(zhǎng)、波速、周期、頻率間一定滿足利用波速關(guān)系式：波長(zhǎng)、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(zhǎng)是橫波的波長(zhǎng)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(zhǎng)是由波的圖象可知，橫波的波長(zhǎng)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(shuō)明波沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，說(shuō)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(wèn)題的多解性波在傳播過(guò)程中，由于空間周期性、時(shí)間周期性和傳波在傳播過(guò)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(wèn)題要注意下播方向的雙向性而引起多解，解決這類問(wèn)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(zhǎng)整波的空間周期性：在波的傳播方向上，相距為波長(zhǎng)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(guò)整數(shù)倍波的時(shí)間周期性：由波的傳播特性可知，經(jīng)過(guò)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(wèn)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(wú)法確定波波的傳播方向的雙向性：若根據(jù)題中條件無(wú)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(wèn)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(wèn)：?jiǎn)枺簣D圖3三、波動(dòng)問(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(zhǎng)分別為內(nèi)振幅不變，波速和波長(zhǎng)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(guò)后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕；過(guò)后，有時(shí)雷聲轟鳴不絕；(2)“聞其聲而不見(jiàn)其人聞其聲而不見(jiàn)其人”；(3)學(xué)生圍繞振動(dòng)的音叉轉(zhuǎn)一圈會(huì)聽(tīng)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(tīng)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(lái)時(shí)，我們聽(tīng)到汽笛聲的正在鳴笛的火車向著我們急駛而來(lái)時(shí)，我們聽(tīng)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(guò)后，雷聲轟鳴不絕，屬于在春天里一次閃電過(guò)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(jiàn)其人聞其聲而不見(jiàn)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(tīng)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(tīng)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(lái)于聲波的干涉；當(dāng)正在鳴笛的火車向著我們急駛而來(lái)時(shí)，我們聽(tīng)到汽笛聲的音調(diào)變高屬于多普勒效應(yīng)時(shí)，我們聽(tīng)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(wèn)題的多解性波動(dòng)問(wèn)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(zhǎng)可能是該波的波長(zhǎng)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(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)刻開(kāi)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(zhǎng)為，波長(zhǎng)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(xiě)出質(zhì)點(diǎn)寫(xiě)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(guò)程不要求推導(dǎo)過(guò)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