機(jī)械波專(zhuān)題復(fù)習(xí)優(yōu)秀教學(xué)課件人教課標(biāo)版

1、第2課時(shí) 機(jī)械波考點(diǎn)自清一、機(jī)械波1.機(jī)械波的產(chǎn)生 (1)定義：機(jī)械振動(dòng)在 中的傳播過(guò)程,叫做 機(jī)械波. (2)產(chǎn)生條件： 和 . (3)產(chǎn)生過(guò)程：沿波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng) 都受它前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的帶動(dòng)而做 振動(dòng),對(duì)簡(jiǎn)介質(zhì)波源介質(zhì)受迫 諧波而言各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的 和 都相同,各 質(zhì)點(diǎn)只在自己的 附近振動(dòng).2.波的分類(lèi) (1)橫波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與 相 互垂直的波,凸起部分叫波峰, 部分叫波谷. (2)縱波：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在 上,質(zhì)點(diǎn)分布密的叫 ,質(zhì)點(diǎn)分布 疏的叫 .3.描述機(jī)械波的物理量 (1)波長(zhǎng)：在波動(dòng)中，振動(dòng)相位 的 兩個(gè)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的距離.振幅周期平衡位置波的傳播方向凹陷一條直線密

2、部疏部總是相同 在橫波中,兩個(gè)相鄰的 (或波谷)間的距離 等于波長(zhǎng). 在縱波中,兩個(gè)相鄰的 (或疏部)間的距離 等于波長(zhǎng). 在一個(gè)周期內(nèi)機(jī)械波傳播的距離等于 . (2)頻率f:波的頻率由 決定,在傳播過(guò)程中, 只要波源的振動(dòng)頻率一定,則無(wú)論在什么介質(zhì)中 傳播,波的頻率都 . (3)波速v：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)振動(dòng)向外傳播的距離,即 v= .波速與波長(zhǎng)和頻率的關(guān)系： ,波速 的大小由 決定.波峰密部波長(zhǎng)波源不變v =f介質(zhì)二、波的圖象1.圖象 在平面直角坐標(biāo)中,用橫坐標(biāo)表示介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn) 的 ；用縱坐標(biāo)表示某一時(shí)刻,各質(zhì)點(diǎn) 偏離平衡位置的 ,連接各位移矢量的末端, 得出的曲線即為波的圖象,簡(jiǎn)諧波的圖象是 (

3、或余弦)曲線.2.物理意義：某一時(shí)刻介質(zhì)中 相對(duì)平衡位 置的位移.平衡位置位移正弦各質(zhì)點(diǎn)三、波特有的現(xiàn)象1.波的干涉 (1)產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件:頻率相同的兩列同性 質(zhì)的波相遇. (2)現(xiàn)象:兩列波相遇時(shí),某些區(qū)域振動(dòng)總是 , 某些區(qū)域振動(dòng)總是 ,且加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)互 相間隔. (3)對(duì)兩個(gè)完全相同的波源產(chǎn)生的干涉來(lái)說(shuō),凡 到兩波源的路程差為一個(gè)波長(zhǎng) 時(shí),振動(dòng) 加強(qiáng);凡到兩波源的路程差為半個(gè)波長(zhǎng)的 時(shí),振動(dòng)減弱.加強(qiáng)減弱整數(shù)倍奇數(shù)倍2.波的衍射 (1)產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件:障礙物或孔(縫) 的尺寸跟波長(zhǎng) ,或者比波長(zhǎng) . (2)現(xiàn)象:波繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播.3.多普勒效應(yīng) (1)由于波源和觀察者之

4、間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),使觀察 者接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象叫多普勒 效應(yīng). (2)注意:波源的頻率不變,只是觀察者接收到的 波的頻率發(fā)生變化. 如果二者相互接近,觀察者接收到的頻率變大; 如果二者相互遠(yuǎn)離,觀察者接收到的頻率變小.差不多更小熱點(diǎn)聚焦熱點(diǎn)一 機(jī)械波的特點(diǎn)1.介質(zhì)依存性:機(jī)械波離不開(kāi)介質(zhì),真空中不能傳播 機(jī)械波.2.能量信息性:機(jī)械波傳播的是振動(dòng)的形式,因此機(jī) 械波可以傳遞能量、傳遞信息.3.傳播不移性:在波的傳播方向上,各質(zhì)點(diǎn)只在各自 的平衡位置附近振動(dòng),并不隨波定向遷移.4.時(shí)空重復(fù)性:機(jī)械波傳播時(shí),介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)不斷地 重復(fù)著振源的振動(dòng)形式.5.周期、頻率同源性:介質(zhì)(包括在不同介

5、質(zhì))中各質(zhì) 點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率都等于振源的振動(dòng)周期和頻 率,而且在傳播過(guò)程中保持穩(wěn)定.6.起振同向性:各質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)的方向與振源開(kāi)始振 動(dòng)的方向相同.熱點(diǎn)二 振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的比較振動(dòng)圖象波動(dòng)圖象研究對(duì)象一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沿波傳播方向所有質(zhì)點(diǎn)研究?jī)?nèi)容一質(zhì)點(diǎn)位移隨時(shí)間變化規(guī)律某時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)的空間分布規(guī)律圖象 特別提示 (1)波速的應(yīng)用，既可應(yīng)用v=f或v= 也可以應(yīng)用v= . (2)應(yīng)用波的圖象,要注意,波動(dòng)多解問(wèn)題一般先 考慮波傳播的“雙向性”，再考慮“周期性”.物理意義表示一質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位移表示某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移圖象變化隨時(shí)間推移圖象延續(xù),但已有形態(tài)不變隨時(shí)間推移,圖象沿傳播方向平移一完整曲線占

6、橫坐標(biāo)距離表示一個(gè)周期表示一個(gè)波長(zhǎng)形狀正弦函數(shù)或余弦函數(shù)的圖象熱點(diǎn)三 波的干涉與波的衍射的比較定義現(xiàn)象可觀察到明顯現(xiàn)象的條件相同點(diǎn)波的衍射波可以繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象波能偏離直線而傳到直線傳播以外的空間縫、孔或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)相差不大或者小于波長(zhǎng)干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象波的干涉頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)、某些區(qū)域的振動(dòng)減弱的現(xiàn)象振動(dòng)強(qiáng)弱區(qū)域相間分布，加強(qiáng)區(qū)減弱區(qū)位置不變兩列波的頻率相同內(nèi)容衍射和干涉 特別提示 1.波的干涉和衍射現(xiàn)象都是波特有的現(xiàn)象,可 以幫助我們區(qū)別波動(dòng)和其他運(yùn)動(dòng)形式. 2.任何波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象，區(qū)別在于現(xiàn)象是 否明顯. 3.只有符合干涉條件的兩列波相遇

7、時(shí)才能產(chǎn)生 干涉現(xiàn)象.題型1 波的傳播過(guò)程及特點(diǎn)【例1】圖1中有一條均勻的繩1、2、3、4是繩 上一系列等間隔的點(diǎn).現(xiàn)有一列橫波沿此繩傳播. 某時(shí)刻，繩上9、10、11、12四點(diǎn)的位置和運(yùn)動(dòng) 方向如圖b所示(其他點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況未畫(huà)出)，其 中點(diǎn)12的位移為零,向上運(yùn)動(dòng),點(diǎn)9的位移達(dá)到最 大值.題型探究圖1 (1)試在圖c中畫(huà)出再經(jīng)過(guò) 周期時(shí)點(diǎn)3、4、5、 6的位置和速度方向,其他點(diǎn)不必畫(huà).(圖c的橫、 縱坐標(biāo)與圖a、b中完全相同) (2)試畫(huà)出從圖1某時(shí)刻開(kāi)始經(jīng) 時(shí)的繩波形狀, 在繩波上標(biāo)出質(zhì)點(diǎn)3、9、15的位置. (3)由圖1某時(shí)刻開(kāi)始一段時(shí)間后再出現(xiàn)圖2所示 的繩波形狀，你能推測(cè)這段時(shí)間與質(zhì)

8、點(diǎn)振動(dòng)周 期的關(guān)系嗎？圖2 解析 (1)由題中給出9、10、11、12四點(diǎn)的位 置和運(yùn)動(dòng)方向，如圖甲所示，圖中MN為各點(diǎn)的 平衡位置，根據(jù)各點(diǎn)此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向，即可找 到再過(guò) T繩波的形狀，如圖虛線所示.故再過(guò) T,3、4、5、6四質(zhì)點(diǎn)的位置和運(yùn)動(dòng)方向如圖 乙所示. (2)經(jīng) 質(zhì)點(diǎn)3、9、15在最大位移處，3、15在 正向,9在負(fù)向,0、6、12在平衡位置,所以繩波 形狀如圖所示. (3)經(jīng) 質(zhì)點(diǎn)9、12的位置與圖b相同可知,每個(gè) 質(zhì)點(diǎn)從圖b開(kāi)始又振動(dòng)了周期的整數(shù)倍,故這段 時(shí)間t與質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期的關(guān)系為t=nT. 答案 見(jiàn)解析變式練習(xí)1 在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè) 質(zhì)點(diǎn),相鄰兩質(zhì)

9、點(diǎn)的距離均為L(zhǎng),如圖3(a)所示. 一列橫波沿該直線向右傳播,t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1, 質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t第一次出現(xiàn)如 圖(b)所示的波形.則該波: (1)波長(zhǎng)為多少？ (2)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為多少？圖3 思路點(diǎn)撥 由波的圖象讀出波長(zhǎng).由題中給出的時(shí)間關(guān)系結(jié) 合質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況求振動(dòng)周期. 解析 由圖可知該波的波長(zhǎng)為8L,由波的傳播方 向可推知質(zhì)點(diǎn)9在t時(shí)刻的振動(dòng)方向向上,而t= 0時(shí)刻波剛傳到質(zhì)點(diǎn)1時(shí)其振動(dòng)方向是向下的,由 此可見(jiàn)質(zhì)點(diǎn)9并非是t時(shí)間第一次出現(xiàn)的波形, 可知t時(shí)刻在質(zhì)點(diǎn)9的右側(cè)還應(yīng)有半個(gè)波長(zhǎng)的波 形未畫(huà)出來(lái)，即經(jīng)t波應(yīng)從質(zhì)點(diǎn)1傳播到質(zhì)點(diǎn) 13.(未畫(huà)出) 傳播的距離x=1.

10、5=12L, 故波速v= , 波的周期T= 答案 (1)8L (2)題型2 波的多解性問(wèn)題【例2】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,如圖4甲、乙所 示分別為傳播方向上相距3 m的兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖 象,則波的傳播速度大小可能為 ( ) A.30 m/sB.20 m/s C.15 m/sD.5 m/s圖4 解析 由t=0時(shí)振動(dòng)圖象可得 如右圖的波的形狀,P考慮到 周期性，x= +n，= = ,分析知A正確. 答案 A規(guī)律總結(jié)變式練習(xí)2 在圖5所示的圖象中,實(shí) 線是一列簡(jiǎn)諧橫波在某 一時(shí)刻的圖象，經(jīng)過(guò)t= 0.2 s后這列波的圖象如 圖中虛線所示.求這列波的波速. 解析 設(shè)波沿x軸正方向傳播，t=0.2 s 可

11、能是(n+ )個(gè)周期(n=0,1,2),即t=(n+ )T1, 周期T1=圖5 波速v1= =5(4n+1)m/s(n=0,1,2,3) 設(shè)波沿x軸負(fù)方向傳播，t=0.2 s可能是(n+ )個(gè) 周期(n=0,1,2),即t=(n+ )T2. 周期T2= 波速v2= =5(4n+3)m/s(n=0,1,2). 答案 波沿x軸正向傳播 v1=5(4n+1)m/s(n=0,1,2,3) 波沿x軸負(fù)向傳播v2=5(4n+3)m/s(n=0,1,2,3)題型3 由波動(dòng)圖象考查質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況【例3】有一列向右傳播的簡(jiǎn) 諧橫波,某時(shí)刻的波形如圖 6所示,波速為0.6 m/s,P點(diǎn) 的橫坐標(biāo)x=0.96 m,

12、從圖示 時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，此時(shí)波剛好傳到C點(diǎn). (1)此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)方向和質(zhì)點(diǎn)B的加速度方 向是怎樣的？ (2)經(jīng)過(guò)多少時(shí)間P點(diǎn)第二次到達(dá)波峰？ (3)畫(huà)出P質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)后的振動(dòng)圖象.圖6 解析 (1)均沿y軸正方向. 波向右勻速傳播，根據(jù)振動(dòng)與波動(dòng)的關(guān)系判斷 此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方向向上,即沿y軸正方向;由 波形圖象容易觀察,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)B離開(kāi)平衡位置的 位移為負(fù)值,所以其受到的回復(fù)力F=-kx,回復(fù) 力和加速度的方向都為正值,沿y軸正方向. (2)解法一 由波形圖象可知,波長(zhǎng)=0.24 m 由波速公式v= ,可求得波的周期 T= 波從該時(shí)刻傳播到P點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間 t1= 根據(jù)波剛好傳到C點(diǎn),該波的起

13、振方向向下,所以 P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)向下,開(kāi)始振動(dòng)后第二次到達(dá)波 峰經(jīng)歷的時(shí)間t2=1 T=0.7 s 所以P點(diǎn)第二次到達(dá)波峰需要的總時(shí)間 t=t1+t2=1.9 s. 解法二 P質(zhì)點(diǎn)第二次到達(dá)波峰即第二個(gè)波峰傳 到P點(diǎn),則第二個(gè)波峰到P點(diǎn)的距離為 s=x+ =1.14 m 波勻速傳播，所以t= s=1.9 s. (3)振動(dòng)圖象如右圖所示. 答案 (1)均沿y軸正方向 (2)1.9 s (3)如解析圖方法提煉 1.微平移法:沿波的傳播方向?qū)⒉ǖ膱D象進(jìn)行一 微小平移,然后由兩條波形曲線來(lái)判斷. 2.“上、下坡”法 沿著波的傳播方向看,上坡的點(diǎn)向下振動(dòng),下坡 的點(diǎn)向上振動(dòng).即“上坡下、下坡上”. 3.

14、逆向描跡法 逆著波的傳播方向用鉛筆描波形曲線,筆頭向 上動(dòng),質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向向上,筆頭向下動(dòng),質(zhì)點(diǎn)的 振動(dòng)方向就向下. 4.同側(cè)法 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在波的圖象的 同一側(cè). 當(dāng)用質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向來(lái)判斷波的傳播方向時(shí),仍應(yīng) 用上述方法,只不過(guò)是上述方法的逆向思維.變式練習(xí)3 圖7甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,圖 乙為質(zhì)點(diǎn)P以此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)的振動(dòng)圖象.從 該時(shí)刻起 ( ) A.經(jīng)過(guò)0.35 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于 質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離 B.經(jīng)過(guò)0.25 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q的加速度大于質(zhì)點(diǎn)P的 加速度 C.經(jīng)過(guò)0.15 s,波沿x軸的正方向傳播了3 m D.經(jīng)過(guò)0.1 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)Q

15、的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向圖7 解析 由振動(dòng)圖象可判定t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向下振 動(dòng),則機(jī)械波向右傳播.經(jīng)0.35 s,即經(jīng)1 T時(shí), P點(diǎn)在波峰,故Q距平衡位置的距離小于P到平衡 位置的距離,A對(duì);經(jīng)0.25 s,即經(jīng)1 T時(shí),P在波 谷,Q的加速度小于P的加速度,B錯(cuò);波速v= ,所以經(jīng)0.15 s波沿x軸的正 方向傳播的距離s=vt=200.15 m=3 m,C對(duì);Q 點(diǎn)圖示時(shí)刻向上振動(dòng),經(jīng)半個(gè)周期,其運(yùn)動(dòng)方向 沿y軸負(fù)方向,D錯(cuò). 答案 AC題型4 干涉圖象的應(yīng)用問(wèn)題【例4】如圖8表示兩個(gè)相干波源S1、S2產(chǎn)生的波在 同一種均勻介質(zhì)中相遇.圖中實(shí)線表示波峰,虛 線表示波谷,c和f分別為ae和b

16、d的中點(diǎn),則： (1)在a、b、c、d、e、f六點(diǎn)中，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn) 是 .振動(dòng)減弱的點(diǎn)是 . (2)若兩振源S1和S2振幅相同,此時(shí)刻位移為零的 點(diǎn)是 . (3)畫(huà)出此時(shí)刻ace連線上,以a為原點(diǎn)的一列完 整波形,標(biāo)出ce兩點(diǎn).圖8 思路點(diǎn)撥 在穩(wěn)定的干涉圖樣中,加強(qiáng)區(qū)的點(diǎn)始終加強(qiáng),減 弱區(qū)的點(diǎn)始終減弱,但加強(qiáng)點(diǎn)的位移時(shí)刻在改 變,某時(shí)刻可能為零,相同的兩列波的干涉,最弱 區(qū)域的點(diǎn)一直靜止不動(dòng).從干涉圖樣中區(qū)分波峰 波谷,畫(huà)圖象. 解析 (1)a、e兩點(diǎn)分別是波谷與波谷、波峰與 波峰相交的點(diǎn)，故此兩點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；c處在 a、e連線上,且從運(yùn)動(dòng)的角度分析a點(diǎn)的振動(dòng)形 式恰沿該線傳播,故c點(diǎn)是振

17、動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),同時(shí)b、d 是減弱點(diǎn),f也是減弱點(diǎn). (2)因?yàn)镾1、S2振幅相同,振動(dòng)最強(qiáng)區(qū)的振幅為2A, 最弱區(qū)的振幅為零,該時(shí)刻a、e的中點(diǎn)c正處在 平衡位置,所以位移為零的是b、c、d、f. (3)圖中對(duì)應(yīng)時(shí)刻a處在兩 波谷的交點(diǎn)上,即此刻a在 波谷,同理e在波峰,故a、e 中點(diǎn)c在平衡位置,所以所對(duì)應(yīng)的波形如圖. 答案 (1)a、c、e b、d、f (2)b、c、d、f (3)見(jiàn)解析圖變式練習(xí)4 兩列相干波在同一水平面上傳 播，某時(shí)刻它們的波峰、波谷 位置如圖9所示.圖中M是波峰 與波峰相遇點(diǎn),是凸起最高的 位置之一.回答下列問(wèn)題： (1)由圖中時(shí)刻經(jīng)T/4,質(zhì)點(diǎn)M相對(duì)平衡位置的位 移是

18、； (2)在圖中標(biāo)出的M、N、O、P、Q幾點(diǎn)中,振動(dòng) 增強(qiáng)的點(diǎn)是 ；振動(dòng)減弱 的點(diǎn)是 .圖9 解析 (1)相干波疊加后,會(huì) 形成振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱相 間的穩(wěn)定區(qū)域，M、P、Q所 在的直線區(qū)域是振動(dòng)加強(qiáng)區(qū) 域,振動(dòng)周期與每列波的周期 相同,因此經(jīng)過(guò)T/4，M回到平衡位置，因此相 對(duì)平衡位置的位移為0. (2)從右圖上可以看出,M、P、Q在振動(dòng)加強(qiáng)區(qū) 域,O點(diǎn)是波谷與波谷相遇,是振動(dòng)增強(qiáng)點(diǎn)，N點(diǎn) 是波峰與波谷相遇點(diǎn),是振動(dòng)減弱點(diǎn). 答案 (1)0 (2)M、O、P、Q N題型5 波的圖象分析【例5】位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源,在t=0時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng), 起振的方向沿y軸負(fù)方向.產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸 正方向傳播

19、,t=0.4 s時(shí)刻,在0 x4 m區(qū)域內(nèi)第 一次出現(xiàn)如圖10所示的波形,則 (1)該波的波速為多少? (2)再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間x=16 m處的質(zhì)點(diǎn)第一次位于 波峰? (3)請(qǐng)?jiān)趫D上畫(huà)出再過(guò)0.1 s時(shí)的波形圖.圖10 解析 (1)由波形圖可以看出,處于坐標(biāo)原點(diǎn)的 質(zhì)點(diǎn)此時(shí)沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，故此波的周期T= 0.4 s,由波形圖也可看出波長(zhǎng)=8 m. 所以波速v= =20 m/s (2)解法一 在t=0.4 s時(shí)x=8 m處的質(zhì)點(diǎn)剛要振 動(dòng),最前面的波峰位于x=2 m位置,故再經(jīng)過(guò)t= =0.7 s,x=16 m處的質(zhì)點(diǎn)第一次位于 波峰. 解法二 圖中所示波形傳播到該質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間t1= =0.6 s,

20、此時(shí)質(zhì)點(diǎn)起振方向向上,所 以再經(jīng)t2= T=0.1 s該質(zhì)點(diǎn)第一次到達(dá)波峰,故 總時(shí)間t=t1+t2=0.7 s. (3)波形圖如下圖所示 答案 (1)20 m/s (2)0.7 s (3)見(jiàn)解析圖 規(guī)律總結(jié) 特殊點(diǎn)振動(dòng)法和波形平移法是確定動(dòng)態(tài)波形的 兩種基本方法,前者是根據(jù)某些特殊質(zhì)點(diǎn)的位置 變化情況來(lái)確定波形.這種方法需已知波的傳播 方向,或需已知某個(gè)特殊質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向.這種 方法通常用于t=k (k=1,2,3,)的情況,后 者應(yīng)根據(jù)公式x=vt將整個(gè)波形在波的傳播方 向上進(jìn)行平行移動(dòng)從而得到新的波形,實(shí)際處理 時(shí)通常將 “去整留零”即可,這種方法是普遍 適用的. 變式練習(xí)5 P、Q是一

21、列簡(jiǎn)諧橫波中的兩 質(zhì)點(diǎn),相距30 m，各自的振動(dòng) 圖象如圖11所示. (1)此列波的頻率f= Hz. (2)如果P比Q離波原近,且P與Q間距離小于1個(gè) 波長(zhǎng),那么波長(zhǎng)= m,波速v= m/s. (3)如果P比Q離波源遠(yuǎn),那么波長(zhǎng)= . 答案 (1)0.25 (2)40 10 (3) m(n=0,1,2,3)圖11素能提升1.關(guān)于波的衍射現(xiàn)象下列說(shuō)法正確的是 ( ) A.當(dāng)孔的尺寸比波長(zhǎng)大時(shí),一定不會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象 B.只有孔的尺寸與波長(zhǎng)相差不多時(shí),或者比波長(zhǎng)還 小時(shí)才會(huì)觀察到明顯的衍射現(xiàn)象 C.只有波才有衍射現(xiàn)象 D.以上說(shuō)法均不正確 解析 當(dāng)孔的尺寸比波長(zhǎng)大時(shí),會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象, 只不過(guò)不明顯.

22、只有當(dāng)孔、縫或障礙物的尺寸跟波 長(zhǎng)相差不多,或者比波長(zhǎng)更小時(shí),才會(huì)發(fā)生明顯衍 射現(xiàn)象,切不可把此條件用來(lái)判斷波是否發(fā)生了衍 射現(xiàn)象.BC2.如圖12甲所示，波源S從平衡位置開(kāi)始上下(y軸 方向)振動(dòng),產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波向右傳播,經(jīng)0.1秒后P 點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng),已知SP=2 m，若以P點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)作 為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，圖乙為P點(diǎn)的振動(dòng)圖象,則下列 說(shuō)法中正確的是 ( ) A.該簡(jiǎn)諧波的波速為20 m/s B.該波的周期為0.4 s C.波源S最初是向下振動(dòng) D.該波的波長(zhǎng)為20 m圖12 解析 波在均勻介質(zhì)中傳播做勻速運(yùn)動(dòng),因此其 速度v= =20 m/s,A正確;波振動(dòng)的周期等于質(zhì) 點(diǎn)振動(dòng)的周期，因此從P點(diǎn)的振

23、動(dòng)圖象可知波的 周期為T(mén)，因而無(wú)法知道周期的確定值,由v= 可知波長(zhǎng)無(wú)法求,B、D錯(cuò)誤,波傳播路徑上所有 質(zhì)點(diǎn)的起振方向都和波源處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相 同,因此由P點(diǎn)的振動(dòng)圖象可知P點(diǎn)的起振方向向 下,因而波源S最初也是向下振動(dòng)的,C正確. 答案 AC3.下列關(guān)于水波傳播發(fā)生了明顯衍射現(xiàn)象的是 ( ) A.在水波前進(jìn)方向上遇到突出水面的小樹(shù)樁,小 樹(shù)樁對(duì)水波的傳播沒(méi)有影響 B.在水波前進(jìn)方向上遇到一個(gè)障礙物,障礙物后 面的水并沒(méi)有發(fā)生振動(dòng) C.水波前進(jìn)方向上有一個(gè)帶孔的屏,孔后的區(qū)域 傳播著圓形的波浪 D.水波前進(jìn)方向上有一個(gè)帶缺口的屏,水波沿缺 口直線傳播,屏后“陰影區(qū)”的水面沒(méi)有明顯 的振動(dòng)

24、解析 在水波前進(jìn)方向上遇到突出水面的小樹(shù) 樁，小樹(shù)樁對(duì)水波的傳播沒(méi)有影響，說(shuō)明水波 能繞過(guò)樹(shù)樁傳播，發(fā)生了明顯的衍射，A正確; 在水波前進(jìn)方向上遇到一個(gè)障礙物，障礙物后 面的水并沒(méi)有發(fā)生振動(dòng)，說(shuō)明水波沒(méi)能明顯地 繞過(guò)障礙物傳播,沒(méi)有發(fā)生明顯的衍射,B錯(cuò)誤; 水波前進(jìn)方向上有一個(gè)帶孔的屏,孔后的區(qū)域傳 播著圓形的波浪,說(shuō)明水波能繞到屏后傳播了, 發(fā)生了明顯的衍射,水波前進(jìn)方向上有一個(gè)帶缺 口的屏,水波沿缺口直線傳播,屏后“陰影區(qū)”的 水面沒(méi)有明顯的振動(dòng),即水波沒(méi)有明顯地繞到屏 后傳播,沒(méi)有發(fā)生明顯的衍射,C正確,D錯(cuò)誤. 答案 AC4.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

25、運(yùn)動(dòng),只限于沿兩者連線方向上.下列 說(shuō)法中正確的是 ( ) A.a靜止,b向a運(yùn)動(dòng),則b收到的聲頻比a發(fā)出的高 B.a、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 C.a、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 D.a、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 解析 波源a靜止,接收者b向a運(yùn)動(dòng),接收到的頻 率變高，A正確；a、b向同一方向運(yùn)動(dòng),如果a在 前,且a的速度比b的大,相當(dāng)于b遠(yuǎn)離a,接收到的 頻率降低,若a的速度比b的小,相當(dāng)于b靠近a,接 收到的頻率變高,B、C錯(cuò)誤；a、b都向相互背離 的方向運(yùn)動(dòng),b相對(duì)于a遠(yuǎn)離,則b收到的頻率比a 發(fā)出的低.

26、答案 A5.圖13所示為位于坐標(biāo)原點(diǎn)的 波源A沿y軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 剛好完成一次全振動(dòng)時(shí)的波 的圖象,圖中B、C表示沿波 傳播方向上介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn).若將該時(shí)刻設(shè)為 t=0時(shí)刻,已知該波的波速為10 m/s,則下列說(shuō)法 中正確的是 ( ) A.波源A開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正方向 B.在此后的第1 s內(nèi)回復(fù)力對(duì)波源A一直做正功 C.從t=0時(shí)刻起0.6 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)C通過(guò)的路程為9 cm D.對(duì)波源A和質(zhì)點(diǎn)B、C在任何連續(xù)的4 s內(nèi),回 復(fù)力對(duì)它們做的總功均為零圖13 解析 由圖象可得,振動(dòng)形式傳到質(zhì)點(diǎn)x=8 m時(shí), 該質(zhì)點(diǎn)先向下振動(dòng),說(shuō)明波源A開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的運(yùn) 動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向;波長(zhǎng)是8 m,所以周期是 0.8 s,所以第1 s內(nèi)回復(fù)力對(duì)波源A既做正功也 做負(fù)功,0.6秒= 周期,且質(zhì)點(diǎn)C從平衡位置開(kāi)始 振動(dòng),所以0.6 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)C通過(guò)的路程為3A=9 cm, 所以C對(duì).4 s=5倍的周期,一個(gè)周期內(nèi)回復(fù)力對(duì) 質(zhì)點(diǎn)做的總功為零,所以對(duì)波源A和質(zhì)點(diǎn)B、C, 在任何連續(xù)的