【優(yōu)化方案】2016屆高三物理大一輪復(fù)習(xí)精講課件第十二章機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波光電磁波與相對(duì)論第二節(jié)

1、第二節(jié)　機(jī)械波,第十二章　機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波　光　電磁波與相對(duì)論,一、機(jī)械波1．形成條件(1)有發(fā)生機(jī)械振動(dòng)的___________．(2)有傳播_______________，如空氣、水等．2．傳播特點(diǎn)(1)傳播振動(dòng)形式、傳遞__________、傳遞信息．(2)質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移．,波源,介質(zhì),能量,垂直,1.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

2、，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．波在傳播過(guò)程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波一起遷移D．波源停止振動(dòng)時(shí)，波立即停止傳播,AB,二、描述機(jī)械波的物理量1．波長(zhǎng)λ：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．用“λ”表示．2．頻率f：在波動(dòng)中，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率都是相同的，都等于_______________的振動(dòng)頻率．,介質(zhì),相同,波源,2.介質(zhì)中有一列簡(jiǎn)諧機(jī)械波傳播，對(duì)于其中某個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)(　　)A．它的振動(dòng)

3、速度等于波的傳播速度B．它的振動(dòng)方向一定垂直于波的傳播方向C．它在一個(gè)周期內(nèi)走過(guò)的路程等于一個(gè)波長(zhǎng)D．它的振動(dòng)頻率等于波源的振動(dòng)頻率,D,三、機(jī)械波的圖象1．圖象：在平面直角坐標(biāo)系中，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)諧波的圖象是正弦(或余弦)曲線．2．物理意義：某一時(shí)刻介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)相

4、對(duì)_______________的位移．,平衡位置,位移,平衡位置,3.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＝10sin 5πt cm.關(guān)于這列簡(jiǎn)諧波，下列說(shuō)法中正確的是(　　)A．這列簡(jiǎn)諧波的振幅為20 cmB．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,D,四、波的衍射和干涉1．波的衍射定義：波可以繞過(guò)

5、障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象．2．發(fā)生明顯衍射的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長(zhǎng)_______________，或者_(dá)______________時(shí)，才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．3．波的疊加原理：幾列波相遇時(shí)能保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，繼續(xù)傳播，在它們重疊的區(qū)域里，介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí) 參與這幾列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于這幾列波單獨(dú)傳 播時(shí)引起的位移的矢量和．,相差不多,小于波長(zhǎng),4．波的干涉(1)定義：頻率相同的兩列波疊加時(shí)，某些區(qū)域的振

6、動(dòng)____________、某些區(qū)域的振動(dòng)___________，這種現(xiàn)象叫波的干涉．(2)條件：兩列波的頻率相同．5．干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，波 同 時(shí)還可以發(fā)生反射、折射．,加強(qiáng),減弱,4.(2015·湖北黃岡聯(lián)考)關(guān)于波的干涉、衍射等現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(　　)A．有的波只能發(fā)生干涉現(xiàn)象，有的波只能發(fā)生衍射現(xiàn)象B．產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等C．能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象的條件是障礙物的尺寸

7、與波長(zhǎng)比較相差不多或比波長(zhǎng)更小D．在干涉圖樣中，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)，其位移始終保持最大；振動(dòng)減弱區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)，其位移始終保持最小,BC,五、多普勒效應(yīng)由于波源與觀察者互相_________或者互相____________時(shí)，接收到的波的___________與波源頻率不相等的現(xiàn)象．,靠近,遠(yuǎn)離,頻率,5.(2015·江西盟校聯(lián)考)下列關(guān)于多普勒效應(yīng)的說(shuō)法中，正確的是(　　)A．觀察者遠(yuǎn)離波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的頻率增大B．觀

8、察者靠近波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，接收到的頻率增大C．觀察者減速遠(yuǎn)離波源時(shí)，接收到的頻率越來(lái)越小D．多普勒效應(yīng)是機(jī)械波所特有的現(xiàn)象,B,考點(diǎn)一 波動(dòng)圖象與波速公式的應(yīng)用,考點(diǎn)二　 振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的綜合應(yīng)用,考點(diǎn)三 波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng),考點(diǎn)一　波動(dòng)圖象與波速公式的應(yīng)用1．波的圖象反映了在某時(shí)刻介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移情況，圖象的橫軸表示各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置，縱軸表示該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移，如圖

9、．圖象的應(yīng)用：(1)直接讀取振幅A和波長(zhǎng)λ，以及該時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移．,(2)確定某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)加速度的方向，并能比較其大?。?3)結(jié)合波的傳播方向可確定各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向或由各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向確定波的傳播方向．,(2014·高考山東卷)一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播，以波源O由平衡位置開(kāi)始振動(dòng)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象如圖所示．已知O、A的平衡位置相距0.9 m．以下判斷正確的是(　　)A．波長(zhǎng)為1.2 mB．波

10、源起振方向沿y軸正方向C．波速大小為0.4 m/sD．質(zhì)點(diǎn)A的動(dòng)能在t＝4 s時(shí)最大,AB,[方法總結(jié)]　波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向的互判方法,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),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),將波形圖沿傳播方向進(jìn)行微小平移，再由x軸上某一位置的兩波形曲線上的點(diǎn)來(lái)判定,1.(2013·高考北京卷)一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波，波速為4 m/s.某時(shí)刻波形如圖

11、所示，下列說(shuō)法正確的是(　　)A．這列波的振幅為4 cmB．這列波的周期為1 sC．此時(shí)x＝4 m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D．此時(shí)x＝4 m處質(zhì)點(diǎn)的加速度為0,D,考點(diǎn)二　振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的綜合應(yīng)用,一振動(dòng)質(zhì)點(diǎn),沿波傳播方向的所有質(zhì)點(diǎn),一質(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,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,隨時(shí)間推移，圖象延續(xù)，但已有形狀不變,隨時(shí)間推移，波形沿傳播方向平移,表示一個(gè)

12、周期,表示一個(gè)波長(zhǎng),(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)刻的位移(3)任意一質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的加速度方向(4)傳播方向、振動(dòng)方向的互判,(2014·高考新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝2 s時(shí)的波形圖，圖乙為媒質(zhì)中平衡位置在x＝1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，P是平衡位置為x＝2 m的質(zhì)點(diǎn)．下列說(shuō)法正確的是(　 　

13、)A．波速為0.5 m/sB．波的傳播方向向右C．0～2 s時(shí)間內(nèi)，P運(yùn)動(dòng)的路程為8 cmD．0～2 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,ACE,[方法總結(jié)]　解決振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象的綜合問(wèn)題的注意點(diǎn)(1)分清振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象．(2)找準(zhǔn)波動(dòng)圖象對(duì)應(yīng)的時(shí)刻．(3)找準(zhǔn)振動(dòng)圖象描述的質(zhì)點(diǎn)．,2.(2014·高考四川卷)如圖所示，甲為t＝1 s時(shí)某橫波的波形圖象，乙為該波傳播

14、 方向上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，距該質(zhì)點(diǎn)Δx ＝ 0.5 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象可能是(　　),A,考點(diǎn)三　波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng),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)．,(2014·高考大綱全國(guó)卷)兩列振動(dòng)方向相同、振幅分別為A1和A2的相干簡(jiǎn)諧橫波相遇．下列說(shuō)法正確的是(　　)A．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅為|A1－A2|B．波峰與

15、波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移始終為A1＋A2 C．波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移總是小于波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的位移D．波峰與波峰相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅一定大于波峰與波谷相遇處質(zhì)點(diǎn)的振幅,AD,[解析]　波峰與波谷相遇時(shí)，振幅相消，故實(shí)際振幅為|A1－A2|，故選項(xiàng)A正確；波峰與波峰相遇處，質(zhì)點(diǎn) 的振 幅最大，合振幅為A1＋A2，但此處質(zhì)點(diǎn)仍處于振 動(dòng)狀 態(tài)中，其位移隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；振動(dòng)減弱點(diǎn)和加強(qiáng)點(diǎn)的位移都隨時(shí)間按

16、正弦規(guī)律變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；波峰與波峰相遇時(shí) 振動(dòng)加強(qiáng)，波峰與波 谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱，加強(qiáng)點(diǎn)的振幅大于減弱點(diǎn)的振幅，故選項(xiàng)D正確．,3. (原創(chuàng)題)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,B,方法技巧——波的多解問(wèn)題的處理方法1．造成波動(dòng)問(wèn)題多解的主要因素有

17、(1)周期性①時(shí)間周期性：時(shí)間間隔Δt與周期T的關(guān)系不明確；②空間周期性：波傳播距離Δx與波長(zhǎng)λ的關(guān)系不明確．(2)雙向性①傳播方向雙向性：波的傳播方向不確定；②振動(dòng)方向雙向性：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向不確定．,(10分)(2015·長(zhǎng)安一中質(zhì)檢)實(shí)線和虛線分別是沿x軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t1＝0和t2＝0.06 s時(shí)刻的波形圖．已知在t＝0時(shí)刻，x＝1.5 m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．(1)判斷該波的傳播方向；(

18、2)求該波的最小頻率；(3)若3T<0.06 s<4T，求該波的波速大?。?[答案]　(1)向右傳播　(2)12.5 Hz　(3)75 m/s,4.如圖，一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，振幅為2 cm，波速為2 m/s，在波的傳播方向上兩質(zhì)點(diǎn)a、b的平衡位置相距0.4 m(小于一個(gè)波長(zhǎng))，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)a在波峰位置時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b在x軸下方與x軸相距1 cm的位置，則(　 　)A．此波的周期可能為0.6 sB．此波的周期