高三第一輪機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波_教案

1、 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波知識網(wǎng)絡(luò)：周期：機(jī)械振動(dòng)簡諧運(yùn)動(dòng)物理量：振幅、周期、頻率運(yùn)動(dòng)規(guī)律簡諧運(yùn)動(dòng)圖象阻尼振動(dòng) 無阻尼振動(dòng)受力特點(diǎn)回復(fù)力：F= - kx彈簧振子：F= - kx單擺：受迫振動(dòng)共振在介質(zhì)中的傳播機(jī)械波形成和傳播特點(diǎn)類型橫波 縱波描述方法波的圖象波的公式： x=vt特性聲波，超聲波及其應(yīng)用波的疊加 干涉 衍射多普勒效應(yīng)實(shí)例單元切塊：按照考綱的要求，本章內(nèi)容可以分成兩部分，即：機(jī)械振動(dòng)；機(jī)械波。其中重點(diǎn)是簡諧運(yùn)動(dòng)和波的傳播的規(guī)律。難點(diǎn)是對振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象的理解及應(yīng)用。 機(jī)械振動(dòng)教學(xué)目標(biāo)：1掌握簡諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征和描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量；掌握兩種典型的簡諧運(yùn)動(dòng)模型彈簧振子和單擺。掌握單擺的周

2、期公式；了解受迫振動(dòng)、共振及常見的應(yīng)用2理解簡諧運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義并會(huì)利用簡諧運(yùn)動(dòng)圖象求振動(dòng)的振幅、周期及任意時(shí)刻的位移。3會(huì)利用振動(dòng)圖象確定振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)任意時(shí)刻的速度、加速度、位移及回復(fù)力的方向。教學(xué)重點(diǎn)：簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律教學(xué)難點(diǎn)：諧運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征、振動(dòng)圖象教學(xué)方法：講練結(jié)合，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)教學(xué)過程：一、簡諧運(yùn)動(dòng)的基本概念1定義物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng)，叫簡諧運(yùn)動(dòng)。表達(dá)式為：F= -kx（1）簡諧運(yùn)動(dòng)的位移必須是指偏離平衡位置的位移。也就是說，在研究簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)所說的位移的起點(diǎn)都必須在平衡位置處。（2）回復(fù)力是一種效果力。是振動(dòng)物體在沿振

3、動(dòng)方向上所受的合力。（3）“平衡位置”不等于“平衡狀態(tài)”。平衡位置是指回復(fù)力為零的位置，物體在該位置所受的合外力不一定為零。（如單擺擺到最低點(diǎn)時(shí)，沿振動(dòng)方向的合力為零，但在指向懸點(diǎn)方向上的合力卻不等于零，所以并不處于平衡狀態(tài)）（4）F=-kx是判斷一個(gè)振動(dòng)是不是簡諧運(yùn)動(dòng)的充分必要條件。凡是簡諧運(yùn)動(dòng)沿振動(dòng)方向的合力必須滿足該條件；反之，只要沿振動(dòng)方向的合力滿足該條件，那么該振動(dòng)一定是簡諧運(yùn)動(dòng)。2幾個(gè)重要的物理量間的關(guān)系要熟練掌握做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體在某一時(shí)刻（或某一位置）的位移x、回復(fù)力F、加速度a、速度v這四個(gè)矢量的相互關(guān)系。（1）由定義知：Fx，方向相反。（2）由牛頓第二定律知：Fa，方向相同。

4、（3）由以上兩條可知：ax，方向相反。（4）v和x、F、a之間的關(guān)系最復(fù)雜：當(dāng)v、a同向（即 v、 F同向，也就是v、x反向）時(shí)v一定增大；當(dāng)v、a反向（即 v、 F反向，也就是v、x同向）時(shí)，v一定減小。3從總體上描述簡諧運(yùn)動(dòng)的物理量振動(dòng)的最大特點(diǎn)是往復(fù)性或者說是周期性。因此振動(dòng)物體在空間的運(yùn)動(dòng)有一定的范圍，用振幅A來描述；在時(shí)間上則用周期T來描述完成一次全振動(dòng)所須的時(shí)間。（1）振幅A是描述振動(dòng)強(qiáng)弱的物理量。（一定要將振幅跟位移相區(qū)別，在簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)過程中，振幅是不變的而位移是時(shí)刻在改變的）（2）周期T是描述振動(dòng)快慢的物理量。（頻率f=1/T 也是描述振動(dòng)快慢的物理量）周期由振動(dòng)系統(tǒng)本身的

5、因素決定，叫固有周期。任何簡諧運(yùn)動(dòng)都有共同的周期公式：（其中m是振動(dòng)物體的質(zhì)量，k是回復(fù)力系數(shù)，即簡諧運(yùn)動(dòng)的判定式F= -kx中的比例系數(shù)，對于彈簧振子k就是彈簧的勁度，對其它簡諧運(yùn)動(dòng)它就不再是彈簧的勁度了）。二、典型的簡諧運(yùn)動(dòng)1彈簧振子（1）周期，與振幅無關(guān)，只由振子質(zhì)量和彈簧的勁度決定。（2）可以證明，豎直放置的彈簧振子的振動(dòng)也是簡諧運(yùn)動(dòng)，周期公式也是。這個(gè)結(jié)論可以直接使用。（3）在水平方向上振動(dòng)的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧的彈力；在豎直方向上振動(dòng)的彈簧振子的回復(fù)力是彈簧彈力和重力的合力。【例1】 有一彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)，則 （ ）A加速度最大時(shí)，速度最大 B速度最大時(shí)，位移最大C位移最大時(shí)，

6、回復(fù)力最大 D回復(fù)力最大時(shí)，加速度最大【例2】 試證明豎直方向的彈簧振子的振動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)【例3】 如圖所示，質(zhì)量為m的小球放在勁度為k的輕彈簧上，使小球上下振動(dòng)而又始終未脫離彈簧。（1）最大振幅A是多大？（2）在這個(gè)振幅下彈簧對小球的最大彈力Fm是多大？【例4】彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置在B、C兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動(dòng)B、C相距20 cm某時(shí)刻振子處于B點(diǎn)經(jīng)過0.5 s，振子首次到達(dá)C點(diǎn)求：（1）振動(dòng)的周期和頻率；（2）振子在5 s內(nèi)通過的路程及位移大??；（3）振子在B點(diǎn)的加速度大小跟它距O點(diǎn)4 cm處P點(diǎn)的加速度大小的比值【例5】一彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)周期為TA若t時(shí)刻和（t+t）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)速度的大

7、小相等、方向相反，則t一定等于T/2的整數(shù)倍D若t時(shí)刻和（t+t）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相同，則t一定等于T的整數(shù)倍C若tT2，則在t時(shí)刻和（tt）時(shí)刻彈簧的長度一定相等D若tT，則在t時(shí)刻和（tt）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的加速度一定相同2單擺。（1）單擺振動(dòng)的回復(fù)力是重力的切向分力，不能說成是重力和拉力的合力。在平衡位置振子所受回復(fù)力是零，但合力是向心力，指向懸點(diǎn)，不為零。（2）當(dāng)單擺的擺角很小時(shí)（小于5°）時(shí)，單擺的周期，與擺球質(zhì)量m、振幅A都無關(guān)。其中l(wèi)為擺長，表示從懸點(diǎn)到擺球質(zhì)心的距離，要區(qū)分?jǐn)[長和擺線長。（3）小球在光滑圓弧上的往復(fù)滾動(dòng)，和單擺完全等同。只要擺角足夠小，這個(gè)

8、振動(dòng)就是簡諧運(yùn)動(dòng)。這時(shí)周期公式中的l應(yīng)該是圓弧半徑R和小球半徑r的差。（4）擺鐘問題。單擺的一個(gè)重要應(yīng)用就是利用單擺振動(dòng)的等時(shí)性制成擺鐘。在計(jì)算擺鐘類的問題時(shí)，利用以下方法比較簡單：在一定時(shí)間內(nèi)，擺鐘走過的格子數(shù)n與頻率f成正比（n可以是分鐘數(shù)，也可以是秒數(shù)、小時(shí)數(shù)），再由頻率公式可以得到：【例6】 已知單擺擺長為L，懸點(diǎn)正下方3L/4處有一個(gè)釘子。讓擺球做小角度擺動(dòng)，其周期將是多大？【例7】 固定圓弧軌道弧AB所含度數(shù)小于5°，末端切線水平。兩個(gè)相同的小球a、b分別從軌道的頂端和正中由靜止開始下滑，比較它們到達(dá)軌道底端所用的時(shí)間和動(dòng)能：tatb，Ea2Eb。2.12.01.91.8

9、1.71.61.51.40 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4F/Nt/s【例8】 將一個(gè)力電傳感器接到計(jì)算機(jī)上，可以測量快速變化的力。用這種方法測得的某單擺擺動(dòng)過程中懸線上拉力大小隨時(shí)間變化的曲線如右圖所示。由此圖線提供的信息做出下列判斷：t02s時(shí)刻擺球正經(jīng)過最低點(diǎn)；t11s時(shí)擺球正處于最高點(diǎn)；擺球擺動(dòng)過程中機(jī)械能時(shí)而增大時(shí)而減?。粩[球擺動(dòng)的周期約是T06s。上述判斷中正確的是 A B C D答案：1.C,D 解析：振子加速度最大時(shí)，處在最大位移處，此時(shí)振子的速度為零，由F= - kx知道，此時(shí)振子所受回復(fù)力最大，所以選項(xiàng)A錯(cuò)，C、D對振子速度最大時(shí)，是經(jīng)過平衡位置時(shí)，此時(shí)位移

10、為零，所以選項(xiàng)B錯(cuò)故正確選項(xiàng)為C、D點(diǎn)評：分析振動(dòng)過程中各物理量如何變化時(shí)，一定要以位移為橋梁理清各物理量間的關(guān)系：位移增大時(shí)，回復(fù)力、加速度、勢能均增大，速度、動(dòng)量、動(dòng)能均減??；位移減小時(shí)，回復(fù)力、加速度、勢能均減小，速度、動(dòng)量、動(dòng)能均增大各矢量均在其值為零時(shí)改變方向，如速度、動(dòng)量均在最大位移處改變方向，位移、回復(fù)力、加速度均在平衡位置改變方向2. 解析：如圖所示，設(shè)振子的平衡位置為O，向下方向?yàn)檎较?，此時(shí)彈簧的形變?yōu)?，根據(jù)胡克定律及平衡條件有 當(dāng)振子向下偏離平衡位置為時(shí)，回復(fù)力（即合外力）為 將代人得：，可見，重物振動(dòng)時(shí)的受力符合簡諧運(yùn)動(dòng)的條件點(diǎn)評：（1）分析一個(gè)振動(dòng)是否為簡諧運(yùn)動(dòng)，關(guān)

11、鍵是判斷它的回復(fù)力是否滿足其大小與位移成正比，方向總與位移方向相反證明思路為：確定物體靜止時(shí)的位置即為平衡位置，考查振動(dòng)物體在任一點(diǎn)受到回復(fù)力的特點(diǎn)是否滿足。（2）還要知道中的k是個(gè)比例系數(shù)，是由振動(dòng)系統(tǒng)本身決定的，不僅僅是指彈簧的勁度系數(shù)關(guān)于這點(diǎn)，在這里應(yīng)理解為是簡諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力的定義式而且產(chǎn)生簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力可以是一個(gè)力，也可以是某個(gè)力的分力或幾個(gè)力的合力此題中的回復(fù)力為彈力和重力的合力3.解析：該振動(dòng)的回復(fù)力是彈簧彈力和重力的合力。在平衡位置彈力和重力等大反向，合力為零；在平衡位置以下，彈力大于重力，F(xiàn)- mg=ma，越往下彈力越大；在平衡位置以上，彈力小于重力，mg-F=ma，越往上彈力

12、越小。平衡位置和振動(dòng)的振幅大小無關(guān)。因此振幅越大，在最高點(diǎn)處小球所受的彈力越小。極端情況是在最高點(diǎn)處小球剛好未離開彈簧，彈力為零，合力就是重力。這時(shí)彈簧恰好為原長。（1）最大振幅應(yīng)滿足kA=mg， A=（2）小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)所受回復(fù)力大小相同，所以有：Fm-mg=mg，F(xiàn)m=2mg4.解析：（1）設(shè)振幅為A，由題意BC2A10 cm，所以A10 cm振子從B到C所用時(shí)間t05s為周期T的一半，所以T10s；f1/T10Hz（2）振子在1個(gè)周期內(nèi)通過的路程為4A。故在t5s5T內(nèi)通過的路程st/T×4A200cm5 s內(nèi)振子振動(dòng)了5個(gè)周期，5s末振子仍處在B點(diǎn)，所以它偏離平衡位置的

13、位移大小為10cm（3）振子加速度ax，所以aB：aPxB：xp10：45：25.解析：若tT2或tnTT/2，（n1，2，3），則在t 和（tt）兩時(shí)刻振子必在關(guān)于干衡位置對稱的兩位置（包括平衡位置），這兩時(shí)刻振子的位移、回復(fù)力、加速度、速度等均大小相等，方向相反但在這兩時(shí)刻彈簧的長度并不一定相等（只有當(dāng)振子在t和（tt）兩時(shí)刻均在平衡位置時(shí)，彈簧長度才相等）反過來若在t和（tt），兩時(shí)刻振子的位移（回復(fù)力、加速度）和速度（動(dòng)量）均大小相等方向相反，則t一定等于tT2的奇數(shù)倍即t（2n1）T/2（n1，2，3）如果僅僅是振子的速度在t 和（tt），兩時(shí)刻大小相等方向相反，那么不能得出t（2n

14、一1）T/2，更不能得出tnT/2（n1，2，3）根據(jù)以上分析A、C選項(xiàng)均錯(cuò)若t和（tt）時(shí)刻，振子的位移（回復(fù)力、加速度）、速度（動(dòng)量）等均相同，則tnT（n1，2，3），但僅僅根據(jù)兩時(shí)刻振子的位移相同，不能得出tnT所以B這項(xiàng)錯(cuò)若tT，在t和（tt）兩時(shí)刻，振子的位移、回復(fù)力、加速度、速度等均大 小相等方向相同，D選項(xiàng)正確。6.解析：該擺在通過懸點(diǎn)的豎直線兩邊的運(yùn)動(dòng)都可以看作簡諧運(yùn)動(dòng)，周期分別為和，因此該擺的周期為 ：7.解析：兩小球的運(yùn)動(dòng)都可看作簡諧運(yùn)動(dòng)的一部分，時(shí)間都等于四分之一周期，而周期與振幅無關(guān)，所以ta= tb；從圖中可以看出b小球的下落高度小于a小球下落高度的一半，所以Ea&

15、gt;2Eb。8.解析：注意這是懸線上的拉力圖象，而不是振動(dòng)圖象。當(dāng)擺球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，懸線上的拉力最小；當(dāng)擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，懸線上的拉力最大。因此正確。從圖象中看出擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的拉力一次比一次小，說明速率一次比一次小，反映出振動(dòng)過程擺球一定受到阻力作用，因此機(jī)械能應(yīng)該一直減小。在一個(gè)周期內(nèi)，擺球應(yīng)該經(jīng)過兩次最高點(diǎn)，兩次最低點(diǎn)，因此周期應(yīng)該約是T12s。因此答案錯(cuò)誤。本題應(yīng)選C。三、簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象1簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象：以橫軸表示時(shí)間t，以縱軸表示位移x，建立坐標(biāo)系，畫出的簡諧運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象都是正弦或余弦曲線2振動(dòng)圖象的含義：振動(dòng)圖象表示了振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律3圖象的用途：從圖象中可

16、以知道：（1）任一個(gè)時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位移 （2）振幅A （3）周期T（4）速度方向：由圖線隨時(shí)間的延伸就可以直接看出（5）加速度：加速度與位移的大小成正比，而方向總與位移方向相反只要從振動(dòng)圖象中認(rèn)清位移（大小和方向）隨時(shí)間變化的規(guī)律，加速度隨時(shí)間變化的情況就迎刃而解了點(diǎn)評：關(guān)于振動(dòng)圖象的討論（1）簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象不是振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡做簡諧運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的軌跡是質(zhì)點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的那一段線段（如彈簧振子）或那一段圓弧（如下一節(jié)的單擺）這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)的位移圖象。就是以x軸上縱坐標(biāo)的數(shù)值表示質(zhì)點(diǎn)對平衡位置的位移。以t軸橫坐標(biāo)數(shù)值表示各個(gè)時(shí)刻，這樣在xt坐標(biāo)系內(nèi)，可以找到各個(gè)時(shí)刻對應(yīng)質(zhì)點(diǎn)位移坐標(biāo)的點(diǎn)，即位移隨時(shí)間分布的情況振

17、動(dòng)圖象（2）簡諧運(yùn)動(dòng)的周期性，體現(xiàn)在振動(dòng)圖象上是曲線的重復(fù)性 簡諧運(yùn)動(dòng)是一種復(fù)雜的非勻變速運(yùn)動(dòng)但運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)具有簡單的周期性、重復(fù)性、對稱性所以用圖象研究要比用方程要直觀、簡便簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象隨時(shí)間的增加將逐漸延伸，過去時(shí)刻的圖形將永遠(yuǎn)不變，任一時(shí)刻圖線上過該點(diǎn)切線的斜率數(shù)值代表該時(shí)刻振子的速度大小。正負(fù)表示速度的方向，正時(shí)沿x正向，負(fù)時(shí)沿x負(fù)向【例9】 勁度系數(shù)為20Ncm的彈簧振子，它的振動(dòng)圖象如圖所示，在圖中A點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻A 振子所受的彈力大小為05N，方向指向x軸的負(fù)方向B振子的速度方向指向x軸的正方向C 在04s內(nèi)振子作了175次全振動(dòng)D。在04s內(nèi)振子通過的路程為035cm，位移為0【

18、例10】 擺長為L的單擺做簡諧振動(dòng)，若從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，（取作t=0），當(dāng)振動(dòng)至 時(shí)，擺球具有負(fù)向最大速度，則單擺的振動(dòng)圖象是圖中的（   ）  四、受迫振動(dòng)與共振1受迫振動(dòng)物體在驅(qū)動(dòng)力（既周期性外力）作用下的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)。物體做受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，與物體的固有頻率無關(guān)。物體做受迫振動(dòng)的振幅由驅(qū)動(dòng)力頻率和物體的固有頻率共同決定：兩者越接近，受迫振動(dòng)的振幅越大，兩者相差越大受迫振動(dòng)的振幅越小。2共振當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率跟物體的固有頻率相等時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。要求會(huì)用共振解釋現(xiàn)象，知道什么情況下要利用共振，什么情況下要防止共振。（

19、1）利用共振的有：共振篩、轉(zhuǎn)速計(jì)、微波爐、打夯機(jī)、跳板跳水、打秋千（2）防止共振的有：機(jī)床底座、航海、軍隊(duì)過橋、高層建筑、火車車廂【例11】 把一個(gè)篩子用四根彈簧支起來，篩子上裝一個(gè)電動(dòng)偏心輪，它每轉(zhuǎn)一周，給篩子一個(gè)驅(qū)動(dòng)力，這就做成了一個(gè)共振篩。不開電動(dòng)機(jī)讓這個(gè)篩子自由振動(dòng)時(shí)，完成20次全振動(dòng)用15s；在某電壓下，電動(dòng)偏心輪的轉(zhuǎn)速是88r/min。已知增大電動(dòng)偏心輪的電壓可以使其轉(zhuǎn)速提高，而增加篩子的總質(zhì)量可以增大篩子的固有周期。為使共振篩的振幅增大，以下做法正確的是A降低輸入電壓 B提高輸入電壓C增加篩子質(zhì)量 D減小篩子質(zhì)量【例12】 一物體做受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率小于該物體的固有頻率。當(dāng)驅(qū)

20、動(dòng)力的頻率逐漸增大時(shí)，該物體的振幅將：（ ）A逐漸增大 B先逐漸減小后逐漸增大； C逐漸減小 D先逐漸增大后逐漸減小【例13】如圖所示，在一根張緊的水平繩上，懸掛有 a、b、c、d、e五個(gè)單擺，讓a擺略偏離平衡位置后無初速釋放，在垂直紙面的平面內(nèi)振動(dòng)；接著其余各擺也開始振動(dòng)。下列說法中正確的有：（ ）A各擺的振動(dòng)周期與a擺相同B各擺的振幅大小不同，c擺的振幅最大C各擺的振動(dòng)周期不同，c擺的周期最長D各擺均做自由振動(dòng)答案:9.B解析：由圖可知A在t軸上方，位移x025cm，所以彈力Fkx5N，即彈力大小為5N，方向指向x軸負(fù)方向，選項(xiàng)A不正確；由圖可知過A點(diǎn)作圖線的切線，該切線與x軸的

21、正方向的夾角小于90°，切線斜率為正值，即振子的速度方向指向x軸的正方向，選項(xiàng)B正確 由圖可看出，t0、t4s時(shí)刻振子的位移都是最大，且都在t軸的上方，在04s內(nèi)完成兩次全振動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤由于t0時(shí)刻和t4s時(shí)刻振子都在最大位移處，所以在04s內(nèi)振子的位移為零，又由于振幅為05cm，在04s內(nèi)振子完成了2次全振動(dòng)，所以在這段時(shí)間內(nèi)振子通過的路程為2×4×050cm4cm，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤10. 解析：D從t=0時(shí)經(jīng)過時(shí)間，這段時(shí)間為，經(jīng)過 擺球具有負(fù)向最大速度，說明擺球在平衡位置，在給出的四個(gè)圖象中，經(jīng)過具有最大速度的有C、D兩圖，而具有負(fù)向最大速度的只有D。11.A

22、D解析：篩子的固有頻率為f固=4/3Hz，而當(dāng)時(shí)的驅(qū)動(dòng)力頻率為f驅(qū)=88/60Hz，即f固< f驅(qū)。為了達(dá)到振幅增大，應(yīng)該減小這兩個(gè)頻率差，所以應(yīng)該增大固有頻率或減小驅(qū)動(dòng)力頻率。12. D解析：此題可以由受迫振動(dòng)的共振曲線圖來判斷。受迫振動(dòng)中物體振幅的大小和驅(qū)動(dòng)力頻率與系統(tǒng)固有頻率之差有關(guān)。驅(qū)動(dòng)力的頻率越接近系統(tǒng)的固有頻率，驅(qū)動(dòng)力與固有頻率的差值越小，作受迫振動(dòng)的振子的振幅就越大。當(dāng)外加驅(qū)動(dòng)力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時(shí)，振動(dòng)物體發(fā)生共振，振幅最大。 由共振曲線可以看出，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率小于該物體的固有頻率時(shí)，增大驅(qū)動(dòng)力頻率，振幅增大，直到驅(qū)動(dòng)力頻率等于系統(tǒng)固有頻率時(shí)，振動(dòng)物體發(fā)生共振，振幅最大

23、。在此之后若再增大驅(qū)動(dòng)力頻率，則振動(dòng)物體的振幅減小。13. AB解析：a擺做的是自由振動(dòng)，周期就等于a擺的固有周期，其余各擺均做受迫振動(dòng)，所以振動(dòng)周期均與a擺相同。 c擺與a擺的擺長相同，所以c擺所受驅(qū)動(dòng)力的頻率與其固有頻率相等，這樣c擺產(chǎn)生共振，故c擺的振幅最大。 機(jī)械波教學(xué)目標(biāo)：1掌握機(jī)械波的產(chǎn)生條件和機(jī)械波的傳播特點(diǎn)（規(guī)律）；2掌握描述波的物理量波速、周期、波長；3正確區(qū)分振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象，并能運(yùn)用兩個(gè)圖象解決有關(guān)問題4知道波的特性：波的疊加、干涉、衍射；了解多普勒效應(yīng)教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)械波的傳播特點(diǎn)，機(jī)械波的三大關(guān)系（波長、波速、周期的關(guān)系；空間距離和時(shí)間的關(guān)系；波形圖、質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的

24、傳播方向間的關(guān)系）教學(xué)難點(diǎn)：波的圖象及相關(guān)應(yīng)用教學(xué)方法：講練結(jié)合，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)教學(xué)過程：一、機(jī)械波1機(jī)械波的產(chǎn)生條件：波源（機(jī)械振動(dòng)）傳播振動(dòng)的介質(zhì)（相鄰質(zhì)點(diǎn)間存在相互作用力）。2機(jī)械波的分類機(jī)械波可分為橫波和縱波兩種。（1）質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向垂直的叫橫波，如：繩上波、水面波等。（2）質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向和波的傳播方向平行的叫縱波，如：彈簧上的疏密波、聲波等。分類質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向關(guān)系形狀舉例橫波垂直凹凸相間；有波峰、波谷繩波等縱波在同一條直線上疏密相間；有密部、疏部彈簧波、聲波等說明：地震波既有橫波，也有縱波。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

25、和頻率之間滿足公式：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的簡諧運(yùn)動(dòng)，是變加速運(yùn)動(dòng)，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移。（3）機(jī)械波轉(zhuǎn)播的是振動(dòng)形式、能量和信息。（4）機(jī)械波的頻率由波源決定，而傳播速度由介質(zhì)決定。4機(jī)械波的傳播特點(diǎn)（規(guī)律）：（1）前帶后，后跟前，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向后傳。即：各質(zhì)點(diǎn)都做受迫振動(dòng)，起振方向由波源來決定；且其振動(dòng)頻率（周期）都等于波源的振動(dòng)頻率（周期），但離波源越遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)越滯后。（2）機(jī)械波傳播的是波源的振動(dòng)形式和波源提供的能量，而不是質(zhì)點(diǎn)。5機(jī)械波的反射、折射、干涉、衍射一切波都能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射。特別是干涉、衍射，是波特有的性質(zhì)。（1）干涉 產(chǎn)生干涉的必要條

26、件是：兩列波源的頻率必須相同。需要說明的是：以上是發(fā)生干涉的必要條件，而不是充分條件。要發(fā)生干涉還要求兩列波的振動(dòng)方向相同（要上下振動(dòng)就都是上下振動(dòng)，要左右振動(dòng)就都是左右振動(dòng)），還要求相差恒定。我們經(jīng)常列舉的干涉都是相差為零的，也就是同向的。如果兩個(gè)波源是振動(dòng)是反向的，那么在干涉區(qū)域內(nèi)振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的位置就正好顛倒過來了。干涉區(qū)域內(nèi)某點(diǎn)是振動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn)還是振動(dòng)最弱點(diǎn)的充要條件：最強(qiáng)：該點(diǎn)到兩個(gè)波源的路程之差是波長的整數(shù)倍，即=n最弱：該點(diǎn)到兩個(gè)波源的路程之差是半波長的奇數(shù)倍，即根據(jù)以上分析，在穩(wěn)定的干涉區(qū)域內(nèi)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)始終加強(qiáng)；振動(dòng)減弱點(diǎn)始終減弱。至于“波峰和波峰疊加得到振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)”，“波谷和波

27、谷疊加也得到振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)”，“波峰和波谷疊加得到振動(dòng)減弱點(diǎn)”這些都只是充分條件，不是必要條件?！纠?】 如圖所示，S1、S2是兩個(gè)相干波源，它們振動(dòng)同步且振幅相同。實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷。關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點(diǎn)，下列說法中正確的有A該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)既不是最強(qiáng)也不是最弱 B該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c、d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)都最強(qiáng)Ca質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最弱的， b、c、d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最強(qiáng)的D再過T/4后的時(shí)刻a、b、c三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置，因此振動(dòng)最弱【例2】 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

28、表示波谷。設(shè)兩列波的振幅均為5 cm，且圖示的范圍內(nèi)振幅不變，波速和波長分別為1m/s和0.5m。C點(diǎn)是BE連線的中點(diǎn)，下列說法中正確的是 （ ）AC、E兩點(diǎn)都保持靜止不動(dòng)B圖示時(shí)刻A、B兩點(diǎn)的豎直高度差為20cmC圖示時(shí)刻C點(diǎn)正處于平衡位置且向水面上運(yùn)動(dòng)D從圖示的時(shí)刻起經(jīng)0.25s，B點(diǎn)通過的路程為20cm（2）衍射。波繞過障礙物的現(xiàn)象叫做波的衍射。能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是：障礙物或孔的尺寸比波長小，或者跟波長相差不多。（3）波的獨(dú)立傳播原理和疊加原理。獨(dú)立傳播原理：幾列波相遇時(shí)，能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，不互相影響。疊加原理：介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的位移、速度、加速度都等于幾列波單獨(dú)轉(zhuǎn)播時(shí)引

29、起的位移、速度、加速度的矢量和。波的獨(dú)立傳播原理和疊加原理并不矛盾。前者是描述波的性質(zhì)：同時(shí)在同一介質(zhì)中傳播的幾列波都是獨(dú)立的。比如一個(gè)樂隊(duì)中各種樂器發(fā)出的聲波可以在空氣中同時(shí)向外傳播，我們?nèi)匀荒芊智迤渲懈鞣N樂器發(fā)出的不同聲波。后者是描述介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況：每個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是各列波在該點(diǎn)引起的運(yùn)動(dòng)的矢量和。這好比老師給學(xué)生留作業(yè)：各個(gè)老師要留的作業(yè)與其他老師無關(guān)，是獨(dú)立的；但每個(gè)學(xué)生要做的作業(yè)卻是所有老師留的作業(yè)的總和?！纠?】 如圖中實(shí)線和虛線所示，振幅、周期、起振方向都相同的兩列正弦波（都只有一個(gè)完整波形）沿同一條直線向相反方向傳播，在相遇階段（一個(gè)周期內(nèi)），試畫出每隔T/4后的波形圖。

30、并分析相遇后T/2時(shí)刻疊加區(qū)域內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。6多普勒效應(yīng)當(dāng)波源或者接受者相對于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接受者會(huì)發(fā)現(xiàn)波的頻率發(fā)生了變化，這種現(xiàn)象叫多普勒效應(yīng)。學(xué)習(xí)“多普勒效應(yīng)”必須弄清的幾個(gè)問題：（1）當(dāng)波源以速率v勻速靠近靜止的觀察者A時(shí)，觀察者“感覺”到的頻率變大了。但不是“越來越大”。（2）當(dāng)波源靜止，觀察者以速率v勻速靠近波源時(shí)，觀察者“感覺”到的頻率也變大了。（3）當(dāng)波源與觀察者相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者“感覺”到的頻率變大。 （4）當(dāng)波源與觀察者背向運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者“感覺”到的頻率變小。【例4】（2004年高考科研測試）a為聲源，發(fā)出聲波；b為接收者，接收a發(fā)出的聲波。a、b若運(yùn)動(dòng)，只限于在沿兩者連

31、線方向上，下列說法正確的是Aa靜止，b向a運(yùn)動(dòng)，則b收到的聲頻比a發(fā)出的高Ba、b向同一方向運(yùn)動(dòng)，則b收到的聲頻一定比a發(fā)出的高Ca、b向同一方向運(yùn)動(dòng)，則b收到的聲頻一定比a發(fā)出的低Da、b都向相互背離的方向運(yùn)動(dòng)，則b收到的聲頻比a發(fā)出的高答案：A答案：1.BC解析：該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱，b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)，這不難理解。但是d既不是波峰和波峰疊加，又不是波谷和波谷疊加，如何判定其振動(dòng)強(qiáng)弱？這就要用到充要條件：“到兩波源的路程之差是波長的整數(shù)倍”時(shí)振動(dòng)最強(qiáng)，從圖中可以看出，d是S1、S2連線的中垂線上的一點(diǎn)，到S1、S2的距離相等，所以必然為振動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn)2.B.C.D 解析：由波的干涉知識可知圖6

32、中的質(zhì)點(diǎn)A、B、E的連線處波峰和波峰或波谷和波谷疊加是加強(qiáng)區(qū)，過D、F的連線處和過P、Q的連線處波峰和波谷疊加是減弱區(qū)。C、E兩點(diǎn)是振動(dòng)的加強(qiáng)點(diǎn)，不可能靜止不動(dòng)。所以選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的。在圖示時(shí)刻，A在波峰，B在波谷，它們振動(dòng)是加強(qiáng)的，振幅均為兩列波的振幅之和，均為10cm，此時(shí)的高度差為20cm，所以B選項(xiàng)正確。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)刻的波形圖線如右圖所示，由圖可知C點(diǎn)向水面運(yùn)動(dòng)，所以C選項(xiàng)正確。 波的周期T=/v = 0.5s，經(jīng)過0.25s，即經(jīng)過半個(gè)周期。在半個(gè)周期內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的路程為振幅的2倍，所以振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)B的路程為20cm

33、，所以D選項(xiàng)正確。點(diǎn)評： 關(guān)于波的干涉，要正確理解穩(wěn)定的干涉圖樣是表示加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的相對穩(wěn)定，但加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)還是在做振動(dòng)，加強(qiáng)區(qū)里兩列波分別引起質(zhì)點(diǎn)分振動(dòng)的方向是相同的，減弱區(qū)里兩列波分別引起質(zhì)點(diǎn)分振動(dòng)的方向是相反的，發(fā)生變化的是振幅增大和減少的區(qū)別，而且波形圖沿著波的傳播方向在前進(jìn)。3. 解析：根據(jù)波的獨(dú)立傳播原理和疊加原理可作出每隔T/4后的波形圖如所示。相遇后T/2時(shí)刻疊加區(qū)域內(nèi)abcde各質(zhì)點(diǎn)的位移都是零，但速度各不相同，其中a、c、e三質(zhì)點(diǎn)速度最大，方向如圖所示，而b、d兩質(zhì)點(diǎn)速度為零。這說明在疊加區(qū)域內(nèi)，a、c、e三質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)是最強(qiáng)的，b、d兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)是最弱的。二、振動(dòng)圖象和波

34、的圖象1振動(dòng)圖象和波的圖象振動(dòng)圖象和波的圖象從圖形上看好象沒有什么區(qū)別，但實(shí)際上它們有本質(zhì)的區(qū)別。（1）物理意義不同：振動(dòng)圖象表示同一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移；波的圖象表示介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的位移。 （2）圖象的橫坐標(biāo)的單位不同：振動(dòng)圖象的橫坐標(biāo)表示時(shí)間；波的圖象的橫坐標(biāo)表示距離。（3）從振動(dòng)圖象上可以讀出振幅和周期；從波的圖象上可以讀出振幅和波長。簡諧振動(dòng)圖象與簡諧橫波圖象的列表比較：簡諧振動(dòng)簡諧橫波圖象坐標(biāo)橫坐標(biāo)時(shí)間介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置縱坐標(biāo)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的振動(dòng)位移研究對象一個(gè)質(zhì)點(diǎn)介質(zhì)中的大量質(zhì)點(diǎn)物理意義一個(gè)質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的振動(dòng)位移介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻的振動(dòng)位移隨時(shí)

35、間的變化原有圖形不變，圖線隨時(shí)間而延伸原有波形沿波的傳播方向平移運(yùn)動(dòng)情況質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)波在介質(zhì)中勻速傳播；介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動(dòng)2描述波的物理量波速、周期、波長：（1）波速v：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或波形在介質(zhì)中傳播的速率；同一種波的波速由介質(zhì)決定。注：在橫波中，某一波峰（波谷）在單位時(shí)間內(nèi)傳播的距離等于波速。（2）周期T：即質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期；由波源決定。（3）波長：在波動(dòng)中，振動(dòng)位移總是相同的兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離。注：在橫波中，兩個(gè)相鄰波峰（波谷）之間的距離為一個(gè)波長。結(jié)論：（1）波在一個(gè)周期內(nèi)傳播的距離恰好為波長。由此：v=/T=f；=vT. 波長由波源和介質(zhì)決定。（2）質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)nT（波傳播n）時(shí)，波形不

36、變。（3）相隔波長整數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)狀態(tài)總相同；相隔半波長奇數(shù)倍的兩質(zhì)點(diǎn)，振動(dòng)狀態(tài)總相反。3波的圖象的畫法波的圖象中，波的圖形、波的傳播方向、某一介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向，這三者中已知任意兩者，可以判定另一個(gè)。（口訣為“上坡下，下坡上” ；或者“右上右、左上左）4波的傳播是勻速的在一個(gè)周期內(nèi)，波形勻速向前推進(jìn)一個(gè)波長。n個(gè)周期波形向前推進(jìn)n個(gè)波長（n可以是任意正數(shù)）。因此在計(jì)算中既可以使用v=f，也可以使用v=s/t，后者往往更方便。5介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)（是一種變加速運(yùn)動(dòng)）任何一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過的路程都是4A，在半個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過的路程都是2A，但在四分之一個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過的路程就不一

37、定是A了。6起振方向介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)開始振動(dòng)的方向都和振源開始振動(dòng)的方向相同。S【例5】 在均勻介質(zhì)中有一個(gè)振源S，它以50HZ的頻率上下振動(dòng)，該振動(dòng)以40m/s的速度沿彈性繩向左、右兩邊傳播。開始時(shí)刻S的速度方向向下，試畫出在t=0.03s時(shí)刻的波形。50-5 y/m2 4 x/mP【例6】 如圖所示是一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知這列波沿x軸正方向傳播，波速為20m/s。P是離原點(diǎn)為2m的一個(gè)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，則在t=0.17s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P的：速度和加速度都沿-y方向；速度沿+y方向，加速度沿-y方向；速度和加速度都正在增大；速度正在增大，加速度正在減小。以上四種判斷中正確的是A只有 B只有

38、C只有 D只有7波動(dòng)圖象的應(yīng)用：（1）從圖象上直接讀出振幅、波長、任一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)位移。（2）波動(dòng)方向<=>振動(dòng)方向。方法：選擇對應(yīng)的半周，再由波動(dòng)方向與振動(dòng)方向“頭頭相對、尾尾相對”來判斷。yx0yx0如圖：45y/cmQ0x/mP【例7】如圖是一列沿x軸正方向傳播的機(jī)械波在某時(shí)刻的波形圖。由圖可知：這列波的振幅為5cm，波長為 4m 。此時(shí)刻P點(diǎn)的位移為2.5cm，速度方向?yàn)檠貀軸正方向，加速度方向沿y軸負(fù)方向； Q點(diǎn)的位移為5cm，速度為 0 ，加速度方50.20.40x/my/cmM向沿y軸正方向?！纠?】如圖是一列波在t1=0時(shí)刻的波形，波的傳播速度為2m/s，若傳

39、播方向沿x軸負(fù)向，則從t1=0到t2=2.5s的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M通過的路程為_，位移為_。 【例9】在波的傳播方向上，距離一定的P與Q點(diǎn)之間只有一個(gè)波谷的四種情況，如圖A、B、C、D所示。已知這四列波在同一種介質(zhì)中均向右傳播，則質(zhì)點(diǎn)P能首先達(dá)到波谷的是（ ）（3）兩個(gè)時(shí)刻的波形問題：設(shè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)間（波的傳播時(shí)間）為t，波傳播的距離為x。則：t=nT+t即有x=n+x （x=vt） 且質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)nT（波傳播n）時(shí)，波形不變。根據(jù)某時(shí)刻的波形，畫另一時(shí)刻的波形。方法1：波形平移法：當(dāng)波傳播距離x=n+x時(shí)，波形平移x即可。方法2：特殊質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法：當(dāng)波傳播時(shí)間t=nT+t時(shí)，根據(jù)振動(dòng)方向判斷相鄰特殊點(diǎn)

40、（峰點(diǎn)，谷點(diǎn)，平衡點(diǎn)）振動(dòng)t后的位置進(jìn)而確定波形。根據(jù)兩時(shí)刻的波形，求某些物理量（周期、波速、傳播方向等）12x/my0【例10】如圖是一列向右傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖。已知波速v=0.5m/s，畫出該時(shí)刻7s前及7s后的瞬時(shí)波形圖。4x/my0【例11】如圖實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖象，虛線是經(jīng)過0.2s時(shí)的波形圖象。求：波傳播的可能距離 可能的周期（頻率）可能的波速 若波速是35m/s，求波的傳播方向 若0.2s小于一個(gè)周期時(shí)，傳播的距離、周期（頻率）、波速?！纠?2】一列波在介質(zhì)中向某一方向傳播，如圖是此波在某一時(shí)刻的波形圖，且此時(shí)振動(dòng)還只發(fā)生在M、N之間，并知此波的周期為T，Q質(zhì)點(diǎn)速度

41、方向在波形中是向下的。則：波源是_；P質(zhì)點(diǎn)的起振方向?yàn)開；從波源起振開始計(jì)時(shí)時(shí)，P點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間為_?！纠?3】如圖是一列向右傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻（開始計(jì)時(shí)）的波形圖，已知在t=1s時(shí)，B點(diǎn)第三次達(dá)到波峰（在1s內(nèi)B點(diǎn)有三次達(dá)到波峰）。則： 周期為_ 波速為_；D點(diǎn)起振的方向?yàn)開；在t=_s時(shí)刻，此波傳到D點(diǎn)；在t=_s和t=_s時(shí)D點(diǎn)分別首次達(dá)到波峰和波谷；在t=_s和t=_s時(shí)D點(diǎn)分別第二次達(dá)到波峰和波谷?！纠?4】 已知在t1時(shí)刻簡諧橫波的波形如圖中實(shí)線所示；在時(shí)刻t2該波的波形如圖中虛線所示。t2-t1 = 0.02s。求：（1）該波可能的傳播速度。（2）若已知T< t2

42、-t1<2T，且圖中P質(zhì)點(diǎn)在t1時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向向上，求可能的波速。（3）若0.01s<T<0.02s，且從t1時(shí)刻起，圖中Q質(zhì)點(diǎn)比R質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，求可能的波速。三、聲波1空氣中的聲波是縱波。2空氣中的聲速可認(rèn)為是340m/s，水中的聲速是1450m/s，鐵中的聲速是5400m/s。3人耳可以聽到的聲波的頻率范圍是20Hz-20000Hz。頻率低于20Hz的聲波叫次聲波，頻率高于20000Hz的聲波叫超聲波。4人耳只能區(qū)分開相差0.1s以上的兩個(gè)聲音。5聲波也能發(fā)生反射、干涉和衍射等現(xiàn)象。聲波的共振現(xiàn)象稱為聲波的共鳴。答案v v1.2 0.8 0.4 0 0.4 0.

43、8 1.25.解析：從開始計(jì)時(shí)到t=0.03s經(jīng)歷了1.5個(gè)周期，波分別向左、右傳播1.5個(gè)波長，該時(shí)刻波源S的速度方向向上，所以波形如右圖所示。6.解析：由已知，該波的波長=4m，波速v=20m/s，因此周期為T=/v=0.2s；因?yàn)椴ㄏ蛴覀鞑?，所以t=0時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向下；0.75 T <0.17s< T，所以P質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置上方，正在向平衡位置運(yùn)動(dòng)，位移為正，正在減小；速度為負(fù)，正在增大；加速度為負(fù)，正在減小。正確，選C8.解析：由圖：波長=0.4m，又波速v=2m/s，可得：周期T=0.2s，所以質(zhì)點(diǎn)M振動(dòng)了12.5T。對于簡諧振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)1T，通過的路程總是4A；

44、振動(dòng)0.5T，通過的路程總是2A。所以，質(zhì)點(diǎn)M通過的路程12×4A+2A=250cm=2.5m。質(zhì)點(diǎn)M振動(dòng)12.5T時(shí)仍在平衡位置。所以位移為0。9. 解析：四列波在同一種介質(zhì)中傳播，則波速v應(yīng)相同。由T=/v得：TD>TA=TB>TC；再結(jié)合波動(dòng)方向和振動(dòng)方向的關(guān)系得：C圖中的P點(diǎn)首先達(dá)到波谷。10. 0x/my解析：=2m，v=0.5m/s，T =4 s.所以波在7s內(nèi)傳播的距離為x=vt=3.5m=1質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)間為1T。方法1 波形平移法：現(xiàn)有波形向右平移可得7s后的波形；現(xiàn)有波形向左平移可得7s前的波形。 由上得到圖中7s后的瞬時(shí)波形圖（粗實(shí)線）和7s前的瞬時(shí)波形圖（虛線）。方法2 特殊質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)法：根據(jù)波動(dòng)方向和振動(dòng)方向的關(guān)系，確定兩個(gè)特殊點(diǎn)（如平衡點(diǎn)和峰點(diǎn)）在3T/4前和3T/4后的位置進(jìn)而